Останкинская телевизионная башня

4 ноября 1967 г. начала работу новая радио- и телевизионная станция, располо ­ женная на Останкинской телевизионной башне высотой 533,3 ж, которая является самым высоким в мире свободно стоящим сооружением. За создание проекта Остан ­ кинской телевизионной башни его авторы удостоены Ленинской премии в области науки и техники за 1970 г., а за возведение сооружения группе строителей присуждена Государственная премия за 1969 г. Основным этапом проектирования и строительства этого уникального сооруже ­ ния посвящена книга. В ней описано функ ­ циональное назначение объекта, изложе ­ ны принципы архитектурно-планировочной композиции, основные расчетные данные и конструктивные решения, методы под ­ бора высокопрочных и долговечных ма ­ териалов для подобных сооружений — мо ­ розостойкого бетона и канатной арматуры для создания предварительного напряже ­ ния в железобетонном стволе. Рассмотре ­ ны вопросы проектирования и строитель ­ ства инженерных коммуникаций. Описаны способы возведения железобетонных и ме ­ таллических конструкций башни (фунда ­ мента, железобетонного ствола, опоры ан ­ тенн, высотных обстроек), применявшиеся при этом подъемные механизмы, а также методы геодезического контроля. Приве ­ дены результаты наблюдений за работой конструкций телебашни. Книга предназначена для широкого круга инженерно-технических работников проектных и строительных организаций. Табл. 9, рис. 137, библиография: 37 назв.

УДК 624.97 : 621.396.67

Монография написана под руководством автора — конструк ­ тора проекта Останкинской телевизионной башни д-ра техн, наук Н. В. Никитина коллективом авторов, принимавших непосредст ­ венное участие в ее проектировании и строительстве. Авторами введения и глав III — VIII являются д-р техн, наук Н. В. Никитин, инж. Б. А. Злобин, канд. техн, наук В. И. Тра- вуш, инженеры Ю. Г. Фридман и А. В. Юрин; главы I — инж. И. В. Островский', главы II — архитекторы Д. И. Бурдин, Л. И. Баталов, В. В. Милаіиевский; главы IX — канд. техн, наук Т. А. Мелик-Аракелян; главы X — инженеры В. И. Кувшинов и Д. В. Дмитриев; главы XI — инженеры М. Л. Самовер и С. А. Халезов; главы XII — канд. техн, наук М. А. Шифрин; главы XIII — канд. техн, наук Б. Д. Т ринкер; главы XIV — инж. Л. П. Дмитриев; главы XV — инженеры !//. М. Турин \, Ю. И. Дол ­ гов, Л. В. Слонимский; главы XVI — инженеры Л. Н. Щипакин и Ю. М. Данилевич; главы XVII и приложения — инж. А. М. Го- ухберг; главы XVIII — д-р техн, наук Н. В. Никитин и канд. техн, наук В. И. Травуш.

3 — 2 — 3 80-1971

ВВЕДЕНИЕ

жить на башне центральную метео ­ рологическую станцию, оборудован ­ ную многочисленными автоматиче ­ ски действующими приборами дис ­ танционного управления, лаборато ­ рию для регистрации и изучения грозовых разрядов в атмосфере, а также другое оборудование. Теле ­ визионная башня постепенно пре ­ вратилась в сложный объект много ­ целевого назначения. В соответствии с технологиче ­ скими требованиями и основным назначением сооружения оконча ­ тельная высота башни была приня ­ та равной 533,3 м. Высота сооруже ­ ния башенного типа определяется расстоянием по вертикали от от ­ метки ±0,00 (обычно пол вестибю ­ ля первого этажа) до уровня самой верхней площадки, на которую воз ­ можен выход человека для нор ­ мальной работы в период эксплуа ­ тации. Полная высота Останкин ­ ской телевизионной башни с учетом длины флагштока для Государст ­ венного флага СССР составит 536,15 м. В настоящее время — это самое высокое свободно стоящее со ­ оружение в мире. При проектирова ­ нии и возведении башни были ши ­ роко использованы новейшие дости ­ жения советской науки и техники. Окончательная архитектурно ­ планировочная композиция и об- 5

В настоящее время телевизион ­ ное вещание осуществляется на об- шириной территории, где проживает более половины населения нашей страны. Число телецентров и ре ­ трансляционных станций в бли ­ жайшие годы достигнет 300, и боль ­ шинство из них будут иметь воз ­ можность принимать центральные программы из столицы нашей Ро ­ дины — Москвы. Чтобы увеличить число телевизионных программ в Москве, повысить качество телеви ­ зионного сигнала, значительно уве ­ личить радиус зоны уверенного приема передач, было принято ре ­ шение запроектировать и построить в районе Останкина технический те ­ левизионный центр (ТТЦ) с радио ­ передающими станциями, располо ­ женными на башне высотой около 500 м. Одновременно ставилась за ­ дача объединить все телевизионные центры страны в единую систему с взаимным обменом программами, обеспечить их связь через междуна ­ родные системы Интервидения и Евровидения с телецентрами других стран. В период разработки и рассмот ­ рения проекта возникали дополни ­ тельные требования и пожелания, которые учитывались на последую ­ щих стадиях проектирования. Было предложено, например, располо ­

щий вид башни (рис. 1) существен ­ но отличаются от первоначального варианта проекта (рис. 2). С само ­ го начала разработки проекта баш ­ ни было предложено возвести ее из монолитного железобетона с обжа ­ тием стен ствола предварительно напрягаемой канатной арматурой. Была предусмотрена возможность широкого доступа в сооружение по ­ сетителей. С этой целью запроекти ­ рованы три этажа ресторана и смотровая площадка на высоте 337 м. Позднее на башне оборудо ­ вали еще две смотровые площадки, расположенные на высоте 147 и 269 м. Для подъема людей на верхние этажи и смотровые площадки на ­ мечалось смонтировать внутри ствола башни грузо-пассажирские скоростные лифты. По проекту внутри полого же ­ лезобетонного ствола в специаль ­ ных шахтах размещались электро ­ кабели, телевизионные фидеры, ин ­ женерные и санитарно-технические коммуникации, надежно защищен ­ ные от влияния погодных условий и атмосферных воздействий. Такое решение обеспечивало удобную и бесперебойную эксплуатацию ком ­ муникаций по всей высоте башни в любое время года. В свободном пространстве ство ­ ла имеется некоторый резерв, позво ­ ляющий оборудовать в случае не ­ обходимости дополнительные эта ­ жи. Полезная площадь помещений на всех этажах башни 15 тыс. м 2 , а их объем — около 70 тыс. м 3 . Некоторые передающие станции с аппаратными расположены на

Рис. 1. Останкинская телевизионная башня высотой 533,3 м

б

большой высоте в непосредственной близости от передающих антенн. Это позволяет значительно умень ­ шить протяженность фидерных си ­ стем, соединяющих радиотехниче ­ ское оборудование с передающими антеннами, избежать больших по ­ терь энергии во время передач и, следовательно, существенно улуч ­ шить качество телевизионного сиг ­ нала. За последние 10 — 15 лет за ру ­ бежом построены десятки железо ­ бетонных башен различной высоты и функционального назначения (рис. 3). Их строительство связано в основном с развитием телевизи ­ онного вещания, хотя архитектур ­ ное значение таких сооружений иг­ рает также немалую роль. Прообразом железобетонных ра ­ диотелевизионных башен являются ранее построенные сооружения из металла, такие, как Эйфелева баш ­ ня в Париже, Шуховская радио ­ башня в Москве и др. Башня Эйфе ­ ля высотой 300 м была построена в 1889 г. на территории Всемирной выставки в Париже как символ технического прогресса. Интересно отметить, что в то время на кон ­ курс поступили сотни различных предложений. Лучшим был признан проект башни инженера Г. Эйфеля. За сравнительно короткий срок бы ­ ло разработано 5 тыс. листов чер ­ тежей, по которым изготовили око ­ ло 15 тыс. различных деталей. От ­ дельные элементы стальных конст ­ рукций собирали и укрупняли на земле, а затем поднимали в проект ­ ное положение. Общий вес башни 9 тыс. т. В соединениях стальных Рис. 2. Первый вариант проекта железо ­ бетонной башни высотой 500 м (фото с ма ­ кета)

7

Рис. 3. Сравнительная схема радиотелевизионных башен / — Останкинская в Москве; 2 — в Берлине (ГДР); 3 — в Токио; 4 — в Ленинграде; 5 — в Париже; 6 — в Мюнхене (ФРГ); 7 — в Вене; 8 — в Дрездене (ГДР); 9 — в Штутгарте (ФРГ); 10 — в Белграде (ФНРЮ); // — в Сиэттле (США); 12 — в Каире (ОАР); 13 — в Лондоне; 14 — Шуховская в Москве

г

1

конструкций

установлено

около

нии «Эмпайр Стейтс билдинг» вы ­ сотой 388 м установили телевизион ­ ные антенны, верх которых нахо ­ дится на отметке 422 м. Построен ­ ные в последние годы радиотеле ­ визионные башни в Ленинграде и Токио по высоте также превосходят башню Эйфеля. Ленинградская стальная радио ­ телевизионная башня высотой 316 л/, предназначенная для установки передающих антенн, сооружена в 1961 г. После окончания строитель ­ ства телевизионного центра нача ­ лись регулярные передачи трех программ радиовещания на УКВ ЧМ. Ствол башни представляет со ­ бой шестигранную пирамиду решет ­ чатой конструкции со сторонами 30 м в нижнем основании и 7,98 м на отметке 200 м. Основные элемен ­

2500 тыс. заклепок. На башне Эйфеля оборудованы и функционируют ресторан, смотро ­ вые площадки для обзора города и технические помещения. Подъем посетителей на верхние этажи осу ­ ществляется с помощью лифта. Ежегодно ресторан и смотровые площадки посещают 2 млн. человек. До 1921 г. башня Эйфеля была только украшением Парижа. Затем на ней установили радиоантенны, и она превратилась в радиобашню. Впоследствии наверху смонтирова ­ ли передающие телевизионные ан ­ тенны, вершина которых достигла отметки +312 м. В течение сорока лет башня Эйфеля в Париже оставалась самой высокой в мире. Позже появились американские небоскребы. На зда ­

8

При расчете конструкций учитыва ­ лись основные нагрузки — сейсми ­ ческая и ветровая. Нагрузка от ветра определялась с учетом мак ­ симальной расчетной скорости вет ­ ра 90 м/сек. При этом угол поворо ­ та верха антенны от вертикали мо ­ жет достигать 2 — 3°. Телевизионные передачи принимаются в радиусе 100 — НО км. Примером легкой и весьма ори ­ гинальной конструкции высокого сооружения служит ажурная ме ­ таллическая башня в виде гипербо ­ лоида высотой 153 м, построенная в 1922 г. в Москве по проекту вы ­ дающегося инженера В. Г. Шухова. На башне были установлены ра ­ диоантенны, а позднее и передаю ­ щие телевизионные антенны двух программ Московского телецентра. Для телевизионных центров в других городах СССР были разра ­ ботаны проекты и построены типо ­ вые стальные башни высотой 192 и 230 м. Во многих странах возведены мачтовые радиотелевизионные опо ­ ры с оттяжками в нескольких уров ­ нях по высоте. Самые высокие мачты сооружены в Будапеште (ВНР) — 315 м\ в Моравии (ЧССР) — 325 м\ на мысе Жирар ­ до (штат Миссури, США) — 510 м и в Оклахоме (США) — 550 м. В последние годы за рубежом сооружаются железобетонные ра ­ диотелевизионные башни различно ­ го назначения. Первая радиотелевизионная же ­ лезобетонная башня с высотной че ­ тырехэтажной обстройкой и метал ­ лической антенной наверху общей высотой 212 м была построена в г. Штутгарте (ФРГ) в 1956 г. по проекту Ф. Леонгардта. Первона ­ чально предполагали соорудить башню в виде стальной решетчатой опоры для установки телевизион ­ 9

ты и решетка ствола выполнены из труб разного диаметра. В верхней части ствола расположена трех ­ этажная обстройка, где размеща ­ ются радиотелевизионная аппара ­ тура, машинное отделение пасса ­ жирских лифтов и помещение для обслуживающего персонала. Вен ­ чает сооружение четырехгранная конструкция антенны высотой 116 ж. Внутри башни проходит шахта для двух лифтов, лестницы и инженер ­ ных коммуникаций. Фундаменты башни выполнены из свай, объеди ­ ненных шестью монолитными рост ­ верками под каждой опорой; один ростверк находится под шахтой лифтов. Стальная башня в Токио высо ­ той 333 м построена для дальней ­ шего развития радиотелевизионно ­ го вещания. Внизу на уровне четы ­ рех опор-ног башня имеет размер в плане 80X80 м. На высоте 120 м расположена двухэтажная обстрой ­ ка размером в плане 27X27 м. На уровне 225 м сооружена высотная обстройка диаметром 13 ж, в кото ­ рой размещаются технологическое оборудование и верхняя смотровая площадка. Общий вес сооружения 3600 т, что почти в два с половиной раза меньше веса Эйфелевой башни. Та ­ кие результаты достигнуты благо ­ даря применению высокопрочной стали и трубчатых конструкций. Высота главного фахверка башни 253 м. В соединениях элементов установлено 1200 экз. заклепок. Выше главного фахверка смонти ­ рована 60-метровая антенна, а на ней — специальная антенна высо ­ той 14 м. Опоры башни установле ­ ны на фундаментах, опирающихся на сваи диаметром 2 м, нижняя от ­ метка которых находится на глуби ­ не 20 м. Каждая свая рассчитана на вертикальную нагрузку 500 тс.

ных антенн. Ввиду того что такое чисто инженерное сооружение, вы ­ полненное в металле, по своему внешнему виду весьма напоминает мачту для линий электропередач и ухудшает высотный силуэт города, был разработан проект железобе ­ тонной башни с техническими поме ­ щениями, рестораном и смотровы ­ ми площадками наверху. Железобе ­ тонный ствол Штутгартской башни представляет собой суживающуюся кверху полую колонну высотой 161 м. Нижний участок ствола до отметки +135,8 м имеет форму ко ­ нуса с уклоном стен 0,04, а вепх- ний — -до отметки +161 м — форму цилиндра диаметром 5,04 м. Желе ­ зобетонные стены выполнены из монолитного бетона марки 400 и армированы стержнями периодиче ­ ского профиля. Конструкция ствола башни не имеет предварительно на ­ пряженного обжатия стен, и при максимальных нагрузках от ветра в поперечных сечениях ствола воз ­ никают растягивающие напряже ­ ния в бетоне величиной порядка 25 кгсісм 2 . Такие напряжения в го ­ ризонтальных сечениях ствола, хо ­ тя и допускаются по немецким нор ­ мам DIN, могут привести к образо ­ ванию трещин в бетоне. Аналогичные сооружения башен ­ ного типа возведены во многих го ­ родах ФРГ: Ганновере — высотой 141,2 м, Ауфхаузене — 139 м, Дон- нерсберге — 200 м, Дортмунде — 220 м, две башни в Баварии и др. Самыми высокими железобетон ­ ными радиотелевизионными башня ­ ми в ФРГ являются мюнхенская и гамбургская. Мюнхенская башня высотой 290 м. На ее железобетон ­ ном стволе расположены две высот ­ ные обстройки. В нижней четырех ­ этажной диаметром 16 м между от ­ метками 151,9 и 167,7 м размещены

радиопередающие станции, кольце ­ вые площадки для установки ан ­ тенн, административные и вспомо ­ гательные помещения. В верхней обстройке диаметром 28,3 м на вы ­ соте 181,7 м расположен ресторан на 230 посадочных мест. Выше на ­ ходятся застекленная смотровая площадка и открытая галерея для обзора города и его окрестностей. Венчает башню стальная мачта- опора высотой 42 м, установленная в верхней диафрагме железобетон ­ ного ствола на отметке 248 м. В 1968 г. в Гамбурге закончено строительство железобетонной баш ­ ни общей высотой 284 м с металли ­ ческой антенной наверху. Основное назначение сооружения — обеспе ­ чить город и его окрестности теле ­ визионным вещанием по второй и третьей программам. Железобетон ­ ный ствол башни высотой 204 м на отметке ±0,00 м имеет наружный диаметр 16,5 м\ на отметке 119 м — 8,6 м и на самом верху 6 м. На ство ­ ле расположены две высотные об ­ стройки, основные несущие конст ­ рукции которых выполнены из пред ­ варительно напряженных железобе ­ тонных оболочек. В нижней, трех ­ этажной обстройке диаметром 32,4 м на высоте 127,4 м размещены ресторан, кафе и закрытая смотро ­ вая площадка. В верхней обстрой ­ ке на отметке 150 м расположен ос ­ новной технический этаж общей площадью 1000 м 2 . Наружный диа ­ метр обстройки равен 39,8 м. На верху башни установлена стальная антенна высотой 80 м. Ее нижний участок представляет собой решет ­ чатую конструкцию из стальных труб диаметром 343 мм. Верхний участок антенны выполнен из сталь ­ ной трубы. Интересное архитектурно-пла ­ нировочное и конструктивное реше ­ ние найдено при возведении башни

10

в Лондоне. Башня общей высотой 189 м построена в районе сложив ­ шейся городской застройки рядом с четырехэтажным зданием централь ­ ной телефонной станции. Отличи ­ тельной особенностью лондонской башни является то, что с наружной стороны ствола по всей его высоте расположены технические этажи и служебные помещения, составляю ­ щие единое высотное здание. Ниж ­ няя часть башни с отметки 35,0 до отметки +108,2 м имеет семнадцать этажей; наружные стены выполне ­ ны из многослойных стеклопакетов. В горизонтальном сечении этажи нижнего участка представляют со ­ бой правильный 18-угольник. Над остекленной частью между отмет ­ ками 108,2 и 143,0 м расположены шесть открытых кольцевых балко ­ нов, где установлены приемо-пере ­ дающие антенны. Выше кольцевых балконов находится шестиэтажная обстройка диаметром 13,7 и 19,8 м. Здесь размещены ресторан, бар, кухня, открытая и застекленная смотровые площадки. Основным конструктивным эле ­ ментом сооружения является желе ­ зобетонный ствол конической фор ­ мы диаметром 10,6 м внизу и 6,7 м вверху. На нем смонтирована сталь ­ ная решетчатая конструкция высо ­ той 12 м, предназначенная для установки радиотелевизионных ан ­ тенн, приборов метеорологической службы, грозозащиты и другого оборудования. Фундамент башни представляет собой монолитную железобетонную плиту с размером сторон в плане 27,4X27,9 м. Глубина заложения его подошвы 6,7 м. Несмотря на то что под подошвой залегают пла ­ стичные суглинки и глины, фунда ­ мент возведен на естественном ос ­ новании. Башня высотой 189 м — это первое в Лондоне высотное со ­

оружение, фундамент которого вы ­ полнен без применения свай. В Югославии, на горе Авала под Белградом, возведена железобетон ­ ная башня высотой 202 м. Она яв ­ ляется одним из крупнейших в Европе телекоммуникационных центров, с помощью которого осу ­ ществляется многоканальная теле ­ фонная и телеграфная связь между Европой, Африкой и Ближним Вос ­ током. Установленное на башне оборудование обеспечивает прием программ Евровидения и Интерви ­ дения. Основная несущая конструк ­ ция — железобетонный ствол баш ­ ни высотой 140 м решен в виде усе ­ ченной треугольной пирамиды, сто ­ рона нижнего основания которой равна 7,2 м. Ствол опирается на три наклонные железобетонные опо ­ ры-ноги, расположенные в плане через 120°, которые на высоте 20 м плавным переходом монолитно сое ­ диняются в единую конструкцию со стволом. Железобетонные телевизионные башни небольшой высоты построе ­ ны также в Мишкольце (Венгрия), Кельце (Польша) и в некоторых го ­ родах Чехословакии. Высокие сооружения башенного типа строят не только для радиове ­ щания и телевидения. Так, в Дунайском парке Вены сооружена железобетонная обзор ­ ная башня высотой 252 м. На от ­ метке 150 м размещена смотровая площадка для обзора выставки цве ­ тов и живописной Дунайской низ ­ менности. На площадке одновремен ­ но могут находиться до 400 посети ­ телей. В четырех этажах высотной обстройки между отметками 157,4 и 172,3 м расположены кафе-ресто ­ ран, кухня, технические помещения и метеорологическое оборудование.

11

В 1969 г. на Александерплац в Берлине построена железобетонная радиотелевизионная башня с метал ­ лической антенной (общей высотой 365 м), Башня имеет монолитный железобетонный фундамент в виде кольца наружным диаметром 40 м. Над фундаментом возвышается ствол конической формы высотой 250 м. В головной высотной обстрой ­ ке, имеющей форму шара диамет ­ ром 32 м, расположены технические помещения радиотелевизионных станций, на отметке 207,5 м — кафе- ресторан на 200 посадочных мест, ниже — закрытая галерея для об ­ зора города и другие помеще ­ ния. На верхнем участке ствола над обстройкой между отметками 230 и 250 м находятся кольцевые пло ­ щадки, по периметру которых уста ­ новлены приемо-передающие антен ­ ны радиорелейных линий связи. Вен ­ чает башню стальная антенна-мач ­ та высотой 115 м, которая установ ­ лена в верхнем диске железобетон ­ ного ствола на высоте 250 м. Для подъема экскурсантов и об ­ служивающего персонала на верх ­ ние этажи башни, смотровую гале ­ рею и в кафе-ресторан внутри ство ­ ла смонтированы два пассажирских лифта. Третий лифт обслуживает ре ­ сторан и производственные помеще ­ ния. В Дрездене (ГДР) построена железобетонная башня высотой 247 м. Основное назначение соору ­ жения — обеспечить радиотелевизи ­ онными передачами город и его ок ­ рестности, а также радиорелейную связь между городами страны. По своему архитектурно-плани ­ ровочному решению башня в Дрез ­ дене отличается от ранее построен ­ ных аналогичных сооружений. Она имеет весьма развитую вверх высот ­ ную обстройку в 20 этажей общей

полезной площадью 1150 ж 2 . В верх ­ нем этаже наружным диаметром 14,9 м расположено кафе на 150 по ­ садочных мест, над которым нахо ­ дится открытая, обзорная площадка полезной площадью 115 м 2 . Основной несущей конструкцией башни является железобетонный ствол высотой 167,1 м, имеющий до отметки 94 м форму полого конуса, выше — форму цилиндра диамет ­ ром 4,2 м. Наружный диаметр ствола в ос ­ новании 9,4 м. По верху железобе ­ тонного ствола выполнена монолит ­ ная кольцевая диафрагма, в кото ­ рой анкерными болтами крепится стальная антенна высотой 80 м. Нижняя часть антенны сварена из стальных труб диаметром 3 м, верхний участок длиной 20 м из ­ готовлен из двух пластмассовых труб. Внутри железобетонного ство ­ ла в шахтах расположены два ско ­ ростных пассажирских лифта, ка ­ бины которых рассчитаны на подъ ­ ем 10 человек каждая. Железобетонные радиотелевизи ­ онные башни меньшей высоты пост ­ роены в других городах ГДР: Хель- птерберге (203,2 м), Декведе (184,7 л/), Шверин-Циппендорфе (136,5 м), Петерсберге (122,8 м). В США высокие антенные опоры сооружаются, как правило, в виде мачтовых стальных конструкций, ко ­ торые представляют собой решет ­ чатый ствол, выполненный из сталь ­ ных труб или прокатных профилей, раскрепленный в нескольких уров ­ нях системой вантовых оттяжек. Мачта — это сравнительно эконо ­ мичное сооружение, однако для ее установки требуется площадь, вдвое большая, чем для башни. В грани ­ цах города не всегда удается найти свободную площадь, поэтому мачты стремятся ставить вне городской черты.

12

ния основых несущих элементов, обеспечивающих необходимую проч ­ ность и устойчивость высотного со ­ оружения. Московская телевизионная баш ­ ня в Останкине — это уникальное сооружение многоцелевого назначе ­ ния, значительно превосходящее за ­ рубежные башни по высоте, разно ­ образию архитектурно-планировоч ­ ных и конструктивных решений от ­ дельных ее элементов, технической оснащенности радиотелевизионных передающих станций, а также спо ­ собам возведения конструкций. Проектирование, строительство, из ­ готовление оборудования и конст ­ рукций, их монтаж на месте строи ­ тельства — труд большого коллек ­ тива. В нем принимали участие 33 проектные организации, 40 специа ­ лизированных строительно-монтаж ­ ных организаций, а также десятки заводов-изготовителей со своими конструкторскими бюро.

В начальной стадии проектиро ­ вания Общесоюзного телецентра в Останкине предлагалось несколько вариантов стальных башен с решет ­ чатыми конструкциями из труб и прокатных профилей. Однако все они были отклонены в основном из- за того, что их внешний вид не от ­ вечал архитектурным требованиям, предъявляемым к высотным соору ­ жениям. Из краткого обзора строитель ­ ства радиотелевизионных башен за рубежом видно, что они находят широкое применение и почти повсе ­ местное распространение. При удач ­ но найденных решениях железобе ­ тонные башни многоцелевого назна ­ чения успешно конкурируют с ме ­ таллическими антенными опорами. Архитектурно-планировочная струк ­ тура железобетонных башен весьма разнообразна. Внешний вид и архи ­ тектурный силуэт башни во многом зависят от конструктивного реше ­

Глава I РАДИОТЕЛЕВИЗИОННОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ПЕРЕДАЮЩЕЙ СТАНЦИИ

осуществления междугородного и международного обмена телевизи ­ онными программами по радиоре ­ лейным линиям, кабельным магист ­ ралям и каналам космической ра ­ диосвязи с помощью искусственных спутников земли, в том числе по си ­ стеме «Орбита». Общесоюзный телецентр должен обеспечивать в Москве регулярное телевизионное вещание по пяти программам, из которых одна будет цветной. При этом предусмотрена возможность цветных «вставок» в черно-белые программы. Програм ­ ма цветного телевидения передает ­ ся по совместной системе, позволя ­ ющей принимать цветные передачи на обычных телевизорах в черно ­ белом виде. Кроме того, предусмот ­ рено создание шестой программы, предназначенной для междугород ­ ного обмена. Общая продолжительность теле ­ визионного вещания по всем шести программам составит 50 ч в сутки. Из шести программ не менее трех одновременно могут транслировать ­ ся в другие города, а также на сеть Интервидения. Перед проектантами новой пере ­ дающей станции были поставлены следующие задачи: обеспечить одновременную пере ­ дачу пяти телевизионных и шести радиовещательных программ на

Общесоюзная радиотелевизион ­ ная передающая станция (ОРПС), расположенная на башне в Остан ­ кине, начала с 4 ноября 1967 г. пе ­ редачу четырех телевизионных (на 1, 3, 8 и 11-м частотных каналах) и трех радиовещательных программ на УКВ. Одновременно прекратили работу 14 ретрансляционных стан ­ ций в Московской области и дейст ­ вовавшая с 1948 г. передающая станция Московского телецентра на Шаболовке. В конце 1968 г. принята в экс ­ плуатацию работающая в децимет ­ ровом диапазоне (33-й частотный канал) телевизионная радиостан ­ ция, предназначенная для передачи пятой телевизионной программы, и вторая радиовещательная станция на ультракоротких волнах для пе ­ редачи еще трех программ радио ­ вещания. Тем самым полностью за ­ кончен весь технологический комп ­ лекс передающей станции. Новая передающая станция яв ­ ляется частью технического телеви ­ зионного центра, в состав которого входят: существующий аппаратно ­ студийный комплекс на Шаболовке, вновь построенный аппаратно-сту ­ дийный комплекс в Останкине, база передвижных технических средств, приемные аппаратные городских те ­ левизионных трансляций, а также блок междугородных передач для

14

ультракоротких волнах по системе с частотной модуляцией, при кото ­ рой передача звуковых сигналов осуществляется путем изменения частоты высокочастотных колеба ­ ний, излучаемых передающей ра ­ диостанцией; увеличить радиус уверенного приема всех телевизионных и радио ­ вещательных программ с 50 — 60 км, как это имело место при работе пе ­ редающей станции на Шаболовке, до 120 км с тем, чтобы все население Москвы, Московской области и при ­ легающих к ней районов получило возможность принимать передачи Общесоюзного телецентра без ре ­ трансляции; значительно улучшить техниче ­ ское качество передаваемых изо ­ бражений; резко увеличить напряженность поля телевизионного сигнала, что позволит устранить влияние различ ­ ных помех приему телевидения; обеспечить возможность даль ­ нейшего развития междугородного и международного обменов телеви ­ зионными программами по радио ­ релейным линиям, кабельным маги ­ стралям и каналам космической те ­ левизионной связи; увеличить объем внестудийных телевизионных передач путем одно ­ временного приема до восьми пере ­ движных телевизионных станций и стационарных телевизионных тран ­ сляционных пунктов, расположен ­ ных в разных районах Москвы и Московской области в радиусе 30 — 40 км от башни; организовать систему УКВ ра ­ диотелефонной связи с подвижны ­ ми объектами, обеспечив возмож ­ ность двусторонней телефонной свя ­ зи подвижных объектов с абонента ­ ми телефонной сети Москвы, Мос ­ ковской области и между собой в Радиусе до 60 км.

Обеспечить качественное много ­ программное телевизионное веща ­ ние на такой территории можно бы ­ ло только путем строительства в Москве мощной передающей стан ­ ции с антенной опорой высотой 500 м, так как строительство не ­ скольких десятков ретрансляцион ­ ных станций, каждая из которых обслуживала бы ограниченную зо ­ ну, трудно осуществимо. Чтобы передать пять телевизи ­ онных программ на той же террито ­ рии с помощью обычных станций, потребовалось бы свыше 50 частот ­ ных каналов, так как во избежание взаимных помех повторять частот ­ ные каналы можно только через 400 — 450 км, а работать на смеж ­ ных каналах — через 200 — 250 км. В то же время в СССР для телеви ­ дения отведено только 23 канала, в том числе 12 каналов в метровом диапазоне и 11 — в дециметровом. При этом потребовалось бы пост ­ роить 35 телевизионных ретрансля ­ ционных передатчиков, около 800 км линий подачи программ с пятью те ­ левизионными и шестью радиове ­ щательными каналами. Стоимость такого строительства и затраты на эксплуатацию станций значительно превысили бы затраты на строи ­ тельство и эксплуатацию Общесо ­ юзной радиотелевизионной переда ­ ющей станции. Станция создана как объект многоцелевого назначения со слож ­ ным комплексом телевизионного, радиовещательного и другого ра ­ диотехнического оборудования, а именно: передающей станции телевиде ­ ния для передачи пяти программ черно-белого или цветного телеви ­ дения со звуковым сопровождением на одном или двух языках, с перс ­ пективой развития до семи про ­ грамм; 15

дающей станции Общесоюзного те ­ лецентра, поскольку на ней должен быть размещен комплекс телевизи ­ онных, радиовещательных и радио ­ релейных антенн, а также антенн для радиотелефонной связи на УКВ и для приема передвижных телеви ­ зионных станций. Кроме того, на опоре необходимо было создать ряд помещений для оборудования, ко ­ торое должно быть установлено в непосредственной близости от антенн. Высота антенной опоры опреде ­ ляется заданным радиусом дейст ­ вия телевизионного центра, а также количеством и размерами антенн. Ультракороткие волны, на которых происходит передача телевизионной программы, распространяются в ос ­ новном в зоне прямой видимости между антенной передающей стан ­ ции и приемной антенной, установ ­ ленной у телезрителя. За преде ­ лами этой зоны происходит рез ­ кое ослабление телевизионного сиг ­ нала. Для относительно гладкой или слегка холмистой местности рассто ­ яние прямой видимости может быть определено по формуле г = у 2R 0 k (//і! + /й 2 ), где Ro — радиус кривизны земной поверх ­ ности в км\ /ц — высота геометрического центра передающей антенны в м\ Аг — вы ­ сота установки приемной антенны в м\ k — коэффициент нормальной атмосферной реф ­ ракции ! . диэлектрической проницаемости нижних слоев атмосферы с высотой, приводит к тому, что ультракорот ­ кие волны в реальных условиях распрост ­ раняются не по прямым, а по криволиней ­ ным траекториям. При приближенном уче ­ те этого явления можно считать, что УКВ по-прежнему распространяются по прямо ­ линейным траекториям, условно увеличив при этом радиус земли в k раз. 1 Явление атмосферной рефракции, вызванное изменением

передающей станции радиовеща ­ ния на ультракоротких волнах для передачи шести программ, в том числе двух стереофонических; центральной станции телевизи ­ онных радиорелейных линий на 18 магистральных направлений; центральной станции по размно ­ жению и коммутации программ для междугородного обмена телевиде ­ нием по радиорелейным линиям, кабельным магистралям и ка ­ налам космической телевизионной связи; центральной станции приема и коммутации восьми программ от передвижных телевизионных стан ­ ций и стационарных телевизионных трансляционных пунктов; центральной станции для радио ­ телефонной связи с подвижными объектами в зоне до 60 км от башни. Для передающей станции были разработаны: новая система орга ­ низации и технологии телевизионно ­ го вещания, положенная в основу создания всего комплекса техноло ­ гического оборудования; новые мощные телевизионные и радиове ­ щательные передатчики для работы в метровом и дециметровом диапа ­ зонах; новая оригинальная антен ­ но-фидерная система; коммутаци ­ онно-распределительная аппаратура большой емкости; свободно стоя ­ щая телевизионная башня высотой 533 м, являющаяся одновременно техническим зданием передающей станции, внутри ствола и на об ­ стройках которой размещены 44 этажа для оборудования и 14 бал ­ конов для антенн. Одним из важнейших вопросов при разработке проекта передаю ­ щей станции крупного телевизион ­ ного центра является выбор высоты и типа антенной опоры. Это имело особое значение для опоры пере ­

16

точности может быть определен из соотношения

При достаточной мощности из ­ лучения радиус уверенного приема может на 15 — 20% превышать рас ­ стояние прямой видимости. Коэффициент нормальной атмос ­ ферной рефракции принимается равным 4 /з. При #0 = 6370 км полу ­ чаем радиус действия, телецентра: # т = 1,2г = 5(/йі + /Л 2 ) км - При средней установке прием ­ ной антенны / і 2=Ю м и /и = 400 м имеем # т =116 км, а при Лі = 500 м # т = 128 км. При этом для станции метрового диапазона должна быть обеспечена эквивалентная мощность 300 — 400 кет, а для станций дециметро ­ вого диапазона — несколько тысяч киловатт. Эквивалентная мощность, излу ­ чаемая радиостанцией, Р э = PDr\, где Р — мощность передатчика; D — коэф ­ фициент усиления антенны ц — к. п. д. фидера, соединяющего радиостанцию с ан ­ тенной. В настоящее время практически осуществимы и экономически оправ ­ даны телевизионные передатчики мощностью до 50 кет. Для получе ­ ния указанной выше эквивалентной мощности коэффициент усиления антенн должен лежать в пределах 6 — 8 (по отношению к полувол ­ новому вибратору) для метрового диапазона и 30 — 50 для антенн де ­ циметрового диапазона. Коэффициент усиления антенны в основном зависит от ее линейных размеров и с достаточной степенью 1 Коэффициент усиления антенны — число, показывающее, во сколько раз мощ ­ ность, излучаемая направленной антенной в главном лепестке, больше мощности, из ­ лучаемой ненаправленной антенной, при подведении к ним одинаковой мощности.

1,64Х где Н — расстояние между центрами ниж ­ него и верхнего вибратора антенны в м‘ , % — длина волны в м, по которой переда ­ ется телевизионный сигнал. Общая высота всех антенн для передачи пяти телевизионных и ше ­ сти радиовещательных программ с учетом получения необходимых ко ­ эффициентов усиления, составит около 140 м. Для получения при ­ мерно одинакового радиуса уверен ­ ного приема всех программ нужно, чтобы перепад высот установки нижней и верхней антенны был не очень велик. При принятой высоте телевизи ­ онной башни геометрический центр нижней антенны лежит на отмет ­ ке 406 м, а верхней — на отмет ­ ке 514 м. Радиус прямой видимости составляет соответственно 96 и 106 км. Измерения напряженности поля, проведенные в радиусе до 140 км вокруг Москвы, показали достаточ ­ но близкое совпадение с расчетны ­ ми величинами, за исключением от ­ дельных сильно затененных мест, где измеренная, напряженность по ­ ля ниже расчетной. На основании рассмотрения ре ­ зультатов измерений граница зоны гарантированного приема телевизи ­ онных передач ОРПС ориентиро ­ вочно находится на расстоянии 108 — 140 км для передатчиков 1-го и 3-го телевизионных каналов и 90 — 130 км для передатчиков 8-го и 1 1-го каналов. Большое значение имеет вопрос о выборе высоты антенной опоры и с точки зрения величины суммарной плотности потока энергии, излучае ­ мого антеннами в ближней зоне.

17

2 — 1132

Под действием ветра и других факторов ось опоры и соответствен ­ но расположенные на ней антенны отклоняются от вертикали. Это вы ­ зывает поворот диаграммы излуче ­ ния антенны в вертикальной плос ­ кости относительно проектного по ­ ложения на угол, равный углу по ­ ворота антенной опоры, и приводит к колебанию напряженности поля в месте приема телевизионного сиг ­ нала. В связи с применением антенн с большим коэффициентом усиления ширина главного лепестка поляр ­ ной диаграммы в вертикальной плоскости получается очень неболь ­ шой. Так, для антенны дециметро ­ вого диапазона ширина главного лепестка диаграммы по уровню 0,7 от максимального значения, соот ­ ветствующая изменению напряжен ­ ности поля на 30%, составляет при ­ мерно Г20' (рис. 5). Во избежание резкого изменения напряженности поля вблизи границ зоны уверен ­ ного приема максимальный угол поворота оси антенны не должен превышать указанных значений в течение 98% времени. Следователь ­ но, антенная опора должна быть рассчитана таким образом, чтобы с учетом среднестатистического вет ­ рового напора для данного района, а также действия других факторов

100 ЗОО 500 700 9001100130015001700190021002300 г,м

Величина этого потока регламенти ­ руется санитарными нормами, дей ­ ствующими в СССР. Напряжен ­ ность поля телевизионного сигнала на любом расстоянии от антенной опоры как на уровне земли, так и на высоте до 50 м не должна пре ­ вышать 5 e /ж, а суммарное значе ­ ние плотности потока электромаг ­ нитной энергии ограничено величи ­ ной 6,7-10~ 6 вт]см?. Распределение потока электро ­ магнитной энергии от комплекса ан ­ тенн в ближней зоне ОРПС показа ­ но на рис. 4. Из диаграммы можно видеть, что наибольшая плотность потока электромагнитной энергии — на рас ­ стоянии 300 м от оси башни и со ­ ставляет 3,9 мквтісм 2 , т. е. 58% до ­ пустимой. Одним из важных требо ­ ваний, предъявляемых к антенной опоре, являлась ее допустимая де- формативность. Телевизионные антенны, приме ­ няемые на современных телевизион ­ ных центрах и ретрансляционных станциях, как правило, имеют близ ­ кую к круговой диаграмму излуче ­ ния в горизонтальной плоскости и остронаправленное излучение в вер ­ тикальной плоскости. При этом, чем больше коэффициент усиления ан ­ тенны, тем уже диаграмма направ ­ ленности.

Рис 5. Диаграмма для определения напряженности поля в ближней зоне

18

угол отклонения ее оси от вертика ­ ли не превышал 1°20' в течение 98% времени. В ряде случаев это обстоятельство выдвигает значи ­ тельно более строгие требования к жесткости конструкции, чем необ ­ ходимо по условиям прочности со ­ оружения. При определении времени, в те ­ чение которого допустимо отклоне ­ ние оси антенны на угол, больший Г20', и, следовательно, изменение напряженности поля более чем на 3 дб, учитывалось, что напряжен ­ ность поля изменяется также за счет атмосферных федингов 1 , зави ­ сящих от условия распространения сигнала и некоторых других при ­ чин. За счет атмосферного фединга уменьшение расчетного среднего значения поля свыше 3 дб может иметь место в течение 10 — 15% вре ­ мени. Очевидно, что принятый до ­ пуск в 2% времени, в течение кото ­ рого допустимо уменьшение напря ­ женности поля более чем на 3 дб за счет качания башни, не вызовет су ­ щественного ухудшения качества приема телевизионной программы. Установление более жесткой нормы привело бы лишь к неоправданно ­ му удорожанию антенной опоры. Современные телевизионные при ­ емники имеют систему автоматиче ­ ской регулировки усиления. (АРУ) с определенной постоянной време ­ ни, поэтому необходимо, чтобы ско ­ рость замирания сигнала не превы ­ шала определенной величины. Исходя из формы диаграммы излу ­ чения антенн в вертикальной пло ­ скости, а также учитывая рекомен ­ дации Европейского союза радио ­ 1 Явление кратковременного, а иногда длительного ослабления или даже полного исчезновения радиоприема в результате из ­ менения условий распространения радио ­ волн.

вещания, скорость замирания сигнала, вызванного ка ­ чанием опоры при ветре, не должна превышать 6 дб/сек. Эта скорость должна быть учтена при определе ­ нии периода колебания антенной опоры. Выбор конструкции антенной опоры зависит также от располага ­ емого на ней оборудования. Разме ­ щение основного технологического и общеинженерного оборудования передающей станции на антенной опоре позволило бы не только отка ­ заться от строительства обычного технического здания в непосредст ­ венной близости от опоры, но и по ­ лучить значительный энергетичес ­ кий выигрыш за счет уменьшения длины фидеров, соединяющих ра ­ диотехническое оборудование с ан ­ теннами. Так, при размещении телевизи ­ онных и радиовещательных станций в нижней конусной части башни длина главных фидеров, соединяю ­ щих станции с антеннами, сокра ­ щается примерно на 100 м и умень ­ шается число изгибов фидера, отри ­ цательно сказывающихся на каче ­ стве телевизионного сигнала. При этом потери в фидере уменьшаются на 5 — 10%. Еще более существен ­ ный выигрыш получается для теле ­ визионной радиостанции, работаю ­ щей в дециметровом диапазоне. При наземном размещении станции длина главного фидера составила бы около 600 м, а потери энергии в нем превышали бы 50%. Таким образом, к антенне подводилось бы менее половины мощности, созда ­ ваемой телевизионной станцией. Размещение технических помеще ­ ний для таких станций в непосред ­ ственной близости от антенн позво ­ ляет уменьшить длину главного фи ­ дера до 160 ж и в три-четыре раза сократить потери в нем, а также допустимая

2*

19

и 11-й частотные каналы), два ком ­ плекта трехпрограммной УКВ ЧМ радиовещательной станции мощ ­ ностью 3-15 кет и один комплект телевизионной радиостанции деци ­ метрового диапазона мощностью 25/5 кет (33-й частотный канал). Первые телевизионные радио ­ станции подобного типа были уста ­ новлены на телецентрах Ленингра ­ да и других городов. Опыт эксплуа ­ тации первых образцов и прогресс радиопередающей телевизионной техники были учтены при изготов ­ лении оборудования для Общесоюз ­ ной радиотелевизионной передаю ­ щей станции. Все установленные радиостан ­ ции построены по системе сложения мощностей двух независимо рабо ­ тающих полукомплектов. Соответ ­ ственно в состав каждой телевизи ­ онной радиостанции метрового диа ­ пазона входят два идентичных пе ­ редатчика изображения пиковой мощностью 25 кет каждый и два передатчика звукового сопровож ­ дения мощностью по 7,5 кет. Анало ­ гично построены и передатчики для УКВ ЧМ радиовещания. Сложение мощностей каждой пары передатчи ­ ков осуществляется в специальных мостах сложения, что обеспечивает высокую надежность станции и практически непрерывное вещание при повреждении одного из пере ­ датчиков на половинной мощности. При этом второй работающий пере ­ датчик переключается в обход мос ­ та сложения. Все радиостанции имеют автономную систему воздуш ­ ного охлаждения. При этом каждая половина радиостанции охлаждает ­ ся самостоятельными вентилятора ­ ми, что также повышает надеж ­ ность работы станции в целом. Выходные каскады передатчи ­ ков изображения построены по квадратурной схеме, создающей эф ­

существенно улучшить качество те ­ левизионного сигнала. Оборудование радиорелейных линий, высокочастотная аппарату ­ ра системы радиотелефонной связи на УКВ с подвижными объектами, приемные аппаратные передвижных телевизионных станций также дол ­ жны быть расположены в непосред ­ ственной близости от соответствую ­ щих антенных центров, находящих ­ ся на различных высотах вдоль ан ­ тенной опоры. Общая площадь, необходимая для размещения указанного обору ­ дования, включая источники пита ­ ния, сантехнические устройства, ма ­ шинные помещения лифтов и пр., составляет около 12 000 м 2 , в том чи ­ сле примерно 4000 м 2 должно быть расположено на различных отмет ­ ках от +120 до +380 м. В связи с этим из большого числа рассмот ­ ренных вариантов башен предпоч ­ тение было отдано свободно стоя ­ щей башне из монолитного предва ­ рительно напряженного железобе ­ тона с металлической опорой для антенн, как наиболее полно удов ­ летворяющей требованиям техноло ­ гического процесса. Железобетонная оболочка ство ­ ла надежно защищает все коммуни ­ кации от атмосферных воздействий, обеспечивая удобную эксплуатацию оборудования и коммуникаций по всей высоте башни. Комплекс ра ­ диопередающих устройств ОРПС является сосредоточением послед ­ них достижений отечественной тех ­ ники для этого класса оборудова ­ ния. В состав оборудования переда ­ ющей станции входит: четыре комп ­ лекта телевизионной радиостанции мощностью 50/15 кет * (1-й, 3-й, 8-й * Здесь и далее в числителе указана мощность передатчика изображения, а в знаменателе — мощность передатчика зву ­ кового сопровождения.

20

фект эхопоглощения, благодаря че ­ му повышается коэффициент бегу ­ щей волны антенно-фидерной систе ­ мы и устраняется опасность появле ­ ния повторных изображений. В ра ­ диочастотных трактах используют ­ ся мощные лучевые тетроды с боль ­ шим усилением и воздушным охла ­ ждением. Ряд показателей работы передатчиков изображения (глуби ­ на модуляции, уровень черного по ­ ля и др.) поддерживается автома ­ тически. Все управление каждой станцией централизовано и осуще ­ ствляется дистанционно. Телевизионные радиостанции снабжены аппаратурой контроля и измерения качества передаваемых сигналов изображения и звука, ус ­ танавливаемой в специальных эк ­ ранированных кабинах, в которых находятся рабочие места дежурно ­ го технического персонала. В каби ­ ны подается кондиционированный воздух и автоматически поддержи ­ вается заданная температура и влажность. Экранировка и конди ­ ционированный воздух создают хо ­ рошие условия для работы, а также позволяют вести контроль и изме ­ рения качественных показателей без влияния электрических помех. В состав контрольной аппарату ­ ры входит пульт централизованного управления с устройствами для не ­ прерывного контроля качества изо ­ бражения и звука на выходе и в промежуточных точках тракта, в том числе и в процессе передачи ме ­ тодом так называемых испытатель ­ ных строк. Для контроля и коммутации всех источников телевизионных программ, поступающих на переда ­ ющую станцию, оборудована аппа ­ ратная связи, которая временно, до полного окончания строительства аппаратно-студийного комплекса Общесоюзного телецентра, выпол ­

няла функции центральной аппа ­ ратной. В эту аппаратную поступа ­ ли три телевизионные программы с Московского телецентра на Шабо ­ ловке, сигналы четырех аппаратно ­ студийных блоков, введенных в дей ­ ствие в Останкине, а также выходы от распределительных аппаратных городских (АРГ) и междугородных (АРМ) телевизионных линий. В настоящее время в связи с окончанием строительства аппарат ­ но-студийного комплекса в Остан ­ кине и вводом в эксплуатацию центральной аппаратной ОТЦ все источники телевизионных программ поступают в эту аппаратную. Теле ­ визионные программы, окончатель ­ но сформированные в аппаратно- программных блоках, подаются по коаксиальным кабелям на передат ­ чики ОРПС, а также на междуго ­ родные каналы подачи телевизион ­ ных программ. Для контроля и коммутации те ­ левизионных программ, поступаю ­ щих и выдаваемых по междугород ­ ным радиорелейным и кабельным линиям, установлена специальная коммутационно - распределительная аппаратура, размещенная в двух аппаратных. Одна из них — между ­ городная распределительная аппа ­ ратная — входная, рассчитана на 24 входа от внешних источников и 5 выходов в центральную аппарат ­ ную. Вторая — обеспечивает выход ­ ную коммутацию четырех телевизи ­ онных программ. Кроме того, эти две аппаратные обеспечивают пря ­ мой транзит телевизионных про ­ грамм во многих направлениях. Для приема и коммутации теле ­ визионных программ, поступающих с помощью передвижных телевизи ­ онных станций и стационарных те ­ левизионных трансляционных пунк ­ тов, предусмотрено оборудование распределительной аппаратной го- 21

родских трансляций и восемь при ­ емных аппаратных ПТС с соответ ­ ствующим комплексом антенно-фи ­ дерных устройств. Комплекс антенно - фидерных устройств Общесоюзной радиотеле ­ визионной передающей станции включает: антенны для передачи телевизи ­ онных и радиовещательных про ­ грамм; антенны для приема и передачи телевизионных программ, посту ­ пающих по междугородным ра ­ диорелейным линиям связи; антенны для приема передвиж ­ ных телевизионных станций и ста ­ ционарных телетранспунктов; антенны для радиотелефонной связи с подвижными объектами. Для передачи пяти телевизион ­ ных и шести радиовещательных программ установлено семь основ ­ ных антенн. В их число входят: антенны 1-го и 3-го телевизион ­ ных каналов и две антенны УКВ ЧМ вещания, выполненные в виде систем радиальных вибраторов; антенны 8-го и 11-го телевизион ­ ных каналов из горизонтальных по ­ луволновых вибраторов с настроен ­ ным рефлектором; панельная антенна 33-го канала для передатчика дециметровых волн. Антенны смонтированы на сталь ­ ном цилиндрическом основании сту ­ пенчатого профиля с диаметром, уменьшающимся по мере перехода к вышерасположенным антеннам от 4 м на отметке 385 м до 0,72 м на отметках 503 — 525 м. Все отрезки труб, на которых установлены ан ­ тенны, расположены соосно (рис. 6). Антенны 1-го и 3-го каналов состо-

Антенна 33-го канала

Т Т Г Т Т Т Т Т Т Т Т Т Т Г Т Т Т Т Т Т Т Т Т

Антенны 11-го и 8-го каналов

Антенна З-зо канала'

две антенны ЧАА вещания г

А нтенна ' 1-го канола

Рис. 6, Схема расположения антенн

22

ят из 10 этажей радиальных вибра ­ торов, по 8 вибраторов на этаже, и имеют коэффициент усиления (по сравнению с полуволновым излуча ­ телем) более 6. Неравномерность диаграммы направленности в гори ­ зонтальной плоскости не более ±1,2 дб при норме ±2 дб. Антенны 8-го, 11-го каналов — 12-этажные, с четырьмя вибраторами в этаже, имеют коэффициент усиления более 8, неравномерность диаграммы по ­ рядка ±2 дб при норме 2,7 дб. Ан ­ тенна 33-го канала (IV диапазон) — 50-этажная, панельная из полувол ­ новых вибраторов с коэффициентом усиления 30. Две антенны УКВ ЧМ — 6-этажные, имеют по восемь радиальных вибраторов в этаже; ко ­ эффициент усиления 3. Использование антенн для одно ­ временной передачи изображения и звука, а также для передачи трех программ УКВ ЧМ вещания обес ­ печивается разделительными фильт ­ рами мостового типа. В схеме пита ­ ния антенн приняты меры для лик ­ видации затухания сигнала на не ­ больших расстояниях от башни (до 1500 м), а также для снижения на ­ пряженности поля в ближней зоне с тем, чтобы она не превышала са ­ нитарных норм. Проведенные в процессе прием ­ ки в эксплуатацию контрольные из ­ мерения показали, что максималь ­ ная напряженность поля в ближней зоне башни (на расстоянии 700 — 800 м) составляет 1,7 в/м, в ресто ­ ране и на смотровых площадках — менее 5 e /ти при санитарной норме 5 ѳ/м.

Главные фидеры всех антенн, выполненные из коаксиальных мед ­ ных труб диаметром 200/55 мм, име ­ ющие протяженность 400 — 500 м, обеспечивают высокую степень со ­ гласования и высокий к. п.д., лежа ­ щий в пределах 0,75— 0,9. Для по ­ вышения надежности все фидеры герметизированы и имеют избыточ ­ ное давление воздуха, поддержива ­ емое дегидратором. Для профилак ­ тики и ремонта фидеров предусмот ­ рен резервный фидер, который мо ­ жет быть подключен к любой из антенн. Отличительными чертами антен ­ но-фидерной системы Общесоюзной р адиотелевизионной передающей станции являются: отсутствие каких-либо специаль ­ ных отражающих экранов, что поз ­ волило уменьшить ветровые нагруз ­ ки на опору и улучшить архитектур ­ ные формы конструкции в целом; выполнение ряда антенн в виде простых радиальных многоштыре ­ вых систем, позволившее разместить все элементы систем питания антенн внутри опорных цилиндров. Это обеспечивает надежную защиту их от метеорологических . воздействий и значительно облегчает условия эксплуатации; последовательное использование во всех антеннах принципа много ­ кратной компенсации отражений в разветвленной системе питания виб ­ раторов и их групп, позволившего получить высокую степень стабиль ­ ного согласования антенн с питаю ­ щими линиями.