Ce întrebare ridicolă? „Cum să contactați un submarin”
Obțineți un telefon prin satelit și efectuați un apel. Sistemele comerciale de comunicații prin satelit precum INMARSAT sau Iridium vă permit să formați Antarctica fără a părăsi biroul dvs. din Moscova. Singurul dezavantaj este costul ridicat al apelului, cu toate acestea, Ministerul Apărării și Roscosmos, cu siguranță, au „programe corporative” interne cu reduceri substanțiale …
Într-adevăr, în era Internetului, a Glonass și a sistemelor de transmisie a datelor fără fir, problema comunicării cu submarinele poate părea o glumă lipsită de sens și nu foarte înțeleaptă - ce probleme ar putea exista, la 120 de ani de la inventarea radioului?
Dar aici există o singură problemă - barca, spre deosebire de avioane și nave de suprafață, se mișcă în adâncurile oceanului și nu reacționează deloc la semnele de apel ale stațiilor radio convenționale HF, VHF, DV - apa sărată de mare, fiind o electrolit excelent, înăbușește în mod fiabil orice semnal.
Ei bine … dacă este necesar, barca poate ieși la suprafață până la adâncimea periscopului, poate extinde antena radio și poate efectua o sesiune de comunicare cu țărmul. A fost rezolvată problema?
Din păcate, nu totul este atât de simplu - navele moderne cu energie nucleară sunt capabile să fie scufundate luni de zile, ridicându-se doar ocazional la suprafață pentru a efectua o sesiune de comunicare programată. Principala importanță a întrebării constă în transmiterea fiabilă a informațiilor de la țărm la submarin: este cu adevărat necesar să așteptați o zi sau mai mult pentru a difuza o comandă importantă - până la următoarea sesiune de comunicare în cadrul programului?
Cu alte cuvinte, la începutul unui război nuclear, submarinele cu rachete riscă să fie inutile - în timp ce luptele se dezlănțuie la suprafață, bărcile vor continua să scrie în liniște „opt” în adâncurile oceanelor, neștiind de evenimentele tragice care au avut loc locul „deasupra”. Dar ce zici de greva noastră nucleară de represalii? De ce avem nevoie de forțe nucleare navale dacă nu pot fi folosite la timp?
Cum luați legătura cu un submarin care se ascunde pe fundul mării?
Prima metodă este destul de logică și simplă, în același timp este foarte dificil de implementat în practică, iar domeniul de operare al unui astfel de sistem lasă mult de dorit. Vorbim despre comunicarea subacvatică - undele acustice, spre deosebire de cele electromagnetice, se propagă în mediul marin mult mai bine decât în aer - viteza sunetului la o adâncime de 100 de metri este de 1468 m / s!
Rămâne doar să instalați hidrofoane puternice sau încărcături explozive în partea de jos - o serie de explozii la un anumit interval vor arăta fără ambiguitate submarinelor nevoia de a ieși la suprafață și de a primi un cifru important prin radio. Metoda este potrivită pentru operațiuni în zona de coastă, dar nu va fi posibil să „strigăm” Oceanul Pacific, altfel puterea necesară a exploziilor va depăși toate limitele rezonabile, iar valul de tsunami rezultat va spăla totul de la Moscova. La New York.
Desigur, sute și mii de kilometri de cabluri pot fi așezate de-a lungul fundului - la hidrofoane instalate în zone în care sunt cel mai probabil să se găsească purtători de rachete strategice și submarine nucleare polivalente … Dar există o altă soluție mai fiabilă și mai eficientă?
Der Goliat. Frica de inaltimi
Este imposibil să ocolești legile naturii, dar există excepții de la fiecare dintre reguli. Suprafața mării nu este transparentă pentru valuri lungi, medii, scurte și ultra-scurte. În același timp, undele ultra-lungi, reflectate din ionosferă, se răspândesc cu ușurință peste orizont pentru mii de kilometri și sunt capabile să pătrundă în adâncurile oceanelor.
S-a găsit o ieșire - un sistem de comunicație pe unde super-lungi. Iar problema banală a comunicării cu submarinele este rezolvată!
Dar de ce toți amatorii de radio și experții radio stau cu o expresie atât de sumbru pe față?
Dependența adâncimii de pătrundere a undelor radio de frecvența lor
VLF (frecvență foarte joasă) - frecvențe foarte joase
ELF (extrem de joasă frecvență) - frecvențe extrem de joase
Undele ultra-lungi - unde radio cu o lungime de undă mai mare de 10 kilometri. În acest caz, suntem interesați de frecvența foarte joasă (VLF) în intervalul de la 3 la 30 kHz, așa-numitul. „Valuri miriametrice”. Nici măcar nu încercați să căutați această gamă pe radiourile dvs. - pentru a lucra cu unde foarte lungi, aveți nevoie de antene de dimensiuni uimitoare, lungi de mulți kilometri - niciunul dintre posturile de radio civile nu funcționează în intervalul „unde miriametrice”.
Dimensiunile monstruoase ale antenelor sunt principalul obstacol în calea creării posturilor de radio VLF.
Și totuși, cercetările în acest domeniu au fost efectuate în prima jumătate a secolului XX - rezultatul lor a fost incredibilul Der Goliath („Goliat”). Un alt reprezentant al „wunderwaffe” germane - primul post de radio super-lung din lume, creat în interesul Kriegsmarine. Semnalele de la „Goliat” au fost primite cu încredere de submarine în zona Capului Bunei Speranțe, în timp ce undele radio emise de super-emițător puteau pătrunde în apă la o adâncime de 30 de metri.
Dimensiunile vehiculului în comparație cu suportul „Goliat”
Vederea „Goliatului” este uimitoare: antena de transmisie VLF este formată din trei părți de umbrelă montate în jurul a trei poli centrali înălțimi de 210 metri, colțurile antenei sunt fixate pe cincisprezece catarguri cu zăbrele cu o înălțime de 170 de metri. La rândul său, fiecare foaie de antenă constă din șase triunghiuri regulate cu o latură de 400 m și este un sistem de cabluri de oțel într-o carcasă mobilă din aluminiu. Rețeaua antenei este tensionată cu contragreutăți de 7 tone.
Puterea maximă a transmițătorului este de 1,8 Megawatti. Domeniu de operare 15 - 60 kHz, lungime de undă 5000 - 20 000 m. Rată de transfer de date - până la 300 biți / s.
Instalarea unui post de radio grandios în suburbia Kalbe a fost finalizată în primăvara anului 1943. Timp de doi ani, „Goliat” a slujit în interesul Kriegsmarine, coordonând acțiunile „haitelor de lupi” în vastul Atlantic, până când în aprilie 1945 „obiectul” nu a fost capturat de trupele americane. După ceva timp, zona a intrat sub controlul administrației sovietice - stația a fost imediat demontată și dusă în URSS.
Timp de șaizeci de ani, germanii se întrebau unde rușii ascunseseră Goliatul. Au pus acești barbari o capodoperă a gândirii designului german pe unghii?
Secretul a fost dezvăluit la începutul secolului XXI - ziarele germane au ieșit cu titluri puternice: „Senzație! Goliat găsit! Stația este încă operațională!"
Catarge înalți ai „Goliatului” s-au ridicat în districtul Kstovsky din regiunea Nijni Novgorod, lângă satul Druzhny - aici se transmite super-transmițătorul de trofee. Decizia de a restabili „Goliat” a fost luată în 1949, prima difuzare a avut loc pe 27 decembrie 1952. Și acum, de mai bine de 60 de ani legendarul „Goliat” ne păzește Patria, oferind comunicații cu submarinele Marinei care merg sub apă, fiind în același timp transmițătorul serviciului de timp precis „Beta”.
Impresionați de capacitățile „Goliatului”, specialiștii sovietici nu s-au oprit aici și au dezvoltat idei germane. În 1964, la 7 kilometri de orașul Vileika (Republica Belarus), a fost construit un post de radio nou, și mai grandios, mai cunoscut ca al 43-lea centru de comunicații al Marinei.
Astăzi, postul de radio VLF de lângă Vileika, împreună cu cosmodromul Baikonur, baza navală din Sevastopol, bazele din Caucaz și Asia Centrală, se numără printre facilitățile militare străine ale Federației Ruse. Aproximativ 300 de ofițeri și subofițeri ai marinei rusești servesc la centrul de comunicații Vileika, fără a lua în calcul cetățenii civili din Belarus. Din punct de vedere legal, instalația nu are statutul de bază militară, iar teritoriul postului de radio a fost transferat în Rusia pentru utilizare gratuită până în 2020.
Principala atracție a celui de-al 43-lea centru de comunicare al Marinei Ruse, desigur, este emițătorul radio VLF Antey (RJH69), creat după imaginea și asemănarea Goliatului german. Noua stație este mult mai mare și mai perfectă decât echipamentele germane capturate: înălțimea suporturilor centrale a crescut la 305 m, înălțimea catargelor laterale de zăbrele a ajuns la 270 de metri. În plus față de antenele de transmisie, pe teritoriul de 650 de hectare sunt situate o serie de structuri tehnice, inclusiv un buncăr subteran foarte protejat.
Cel de-al 43-lea centru de comunicații al marinei ruse asigură comunicații cu submarinele nucleare în alertă în apele oceanelor Atlanticului, Indiei și Pacificului de Nord. În plus față de funcțiile sale principale, complexul gigant de antene poate fi utilizat în interesul Forțelor Aeriene, Forțelor Strategice de Rachete, Forțelor Spațiale ale Federației Ruse, iar Antey este, de asemenea, utilizat pentru recunoașterea electronică și războiul electronic și se numără printre transmitatorii serviciul de timp de precizie Beta.
Transmițătoarele radio puternice „Goliat” și „Antey” asigură o comunicare fiabilă pe unde foarte lungi din emisfera nordică și pe o zonă extinsă din emisfera sudică. Dar dacă zonele de patrulare de luptă submarină se deplasează spre Atlanticul de Sud sau latitudinile ecuatoriale ale Oceanului Pacific?
Pentru cazuri speciale, aviația navală are echipamente speciale: avionul repetor Tu-142MR "Orel" (clasificarea NATO Bear-J) este o parte integrantă a sistemului de control al rezervelor forțelor nucleare navale.
Creat la sfârșitul anilor 1970 pe baza avionului antisubmarin Tu-142 (care, la rândul său, este o modificare a bombardierului strategic T-95), Eagle diferă de progenitorul său prin absența echipamentelor de căutare - în loc de primul compartiment de marfă, există un tambur cu o antenă tractată de 8600 de metri a transmițătorului radio VLF „Fregat”. În plus față de stația de undă super-lungă, la bordul dispozitivului Tu-142MR există un complex de echipamente de comunicații pentru funcționarea în benzi de unde radio convenționale (în timp ce aeronava este capabilă să îndeplinească funcțiile unui repetor HF puternic chiar și fără a se ridica în aerul).
Se știe că, de la începutul anilor 2000, mai multe vehicule de acest tip erau încă incluse în Escadrila a 3-a a 568-a Gardă. regiment de aviație mixt al Flotei Pacificului.
Desigur, utilizarea aeronavelor repetoare nu este altceva decât o jumătate de măsură forțată (de rezervă) - în cazul unui conflict real, Tu-142MR poate fi ușor interceptat de aeronavele inamice, în plus, aeronava care circulă într-un anumit pătratul demască purtătorul de rachete submarine și indică clar inamicului poziția submarinului.
Marinarii aveau nevoie de un mijloc extrem de fiabil pentru a comunica în timp util ordinele conducerii politico-militare a țării către comandanții submarinelor nucleare pe patrulele de luptă din orice colț al Oceanului Mondial. Spre deosebire de undele ultra-lungi care pătrund în coloana de apă cu doar câteva zeci de metri, noul sistem de comunicații ar trebui să asigure recepția fiabilă a mesajelor de urgență la adâncimi de 100 de metri sau mai mult.
Da … o problemă tehnică foarte, foarte non-trivială a apărut în fața semnalizatorilor.
ZEUS
… La începutul anilor 1990, oamenii de știință de la Universitatea Stanford (California) au emis o serie de declarații interesante cu privire la cercetarea în domeniul ingineriei radio și a transmisiei radio. Americanii au asistat la un fenomen neobișnuit - echipamentele radio științifice situate pe toate continentele Pământului în mod regulat, în același timp, înregistrează semnale repetitive ciudate la o frecvență de 82 Hz (sau, într-un format mai familiar pentru noi, 0, 000 082 MHz). Frecvența indicată se referă la gama de frecvențe extrem de joase (ELF), în acest caz lungimea undei monstruoase este de 3658,5 km (un sfert din diametrul Pământului).
Transmisie de 16 minute „ZEUSA” înregistrată la 08.12.2000 la 08:40 UTC
Rata de transmisie pentru o sesiune este de trei caractere la fiecare 5-15 minute. Semnalele vin direct din scoarța terestră - cercetătorii au sentimentul mistic că planeta însăși le vorbește.
Misticismul este o mulțime de obscuranțiști medievali, iar yankiii avansați au ghicit imediat că au de-a face cu un incredibil emițător ELF situat undeva pe cealaltă parte a Pământului. Unde? Este clar unde - în Rusia. Se pare că acești ruși nebuni au „scurtcircuitat” întreaga planetă, folosind-o ca o antenă uriașă pentru a transmite mesaje criptate.
Obiectul secret „ZEUS” este situat la 18 kilometri sud de aerodromul militar Severomorsk-3 (Peninsula Kola). Pe harta Google Maps, două poieni (în diagonală) sunt clar vizibile, care se întind prin pădure-tundră timp de două zeci de kilometri (o serie de surse de internet indică lungimea liniilor la 30 sau chiar 60 km), în plus, tehnic clădiri, structuri, căi de acces și o poiană suplimentară de 10 kilometri la vestul celor două linii principale.
Poienițe cu „hrănitoare” (pescarii vor ghici imediat despre ce vorbesc), uneori confundate cu antene. De fapt, aceștia sunt doi „electrozi” gigantici prin care este condusă o descărcare electrică de 30 MW. Antena este însăși planeta Pământ.
Alegerea acestui loc pentru instalarea sistemului se explică prin conductivitatea scăzută a solului local - cu o adâncime de găuri de contact de 2-3 kilometri, impulsurile electrice pătrund adânc în intestinele Pământului, pătrunzând planeta prin și prin. Pulsurile gigantului generator ELF sunt înregistrate în mod clar chiar de către stațiile științifice din Antarctica.
Circuitul prezentat nu este lipsit de dezavantaje - dimensiuni voluminoase și eficiență extrem de redusă. În ciuda puterii enorme a transmițătorului, puterea de ieșire este de doar câțiva wați. În plus, recepția unor astfel de valuri lungi atrage după sine și dificultăți tehnice considerabile.
Primirea semnalelor de la „Zeus” este efectuată de submarine în mișcare la o adâncime de 200 de metri către o antenă remorcată de aproximativ un kilometru lungime. Datorită ratei de transfer de date extrem de reduse (un octet la câteva minute), sistemul ZEUS este evident utilizat pentru a transmite cele mai simple mesaje codificate, de exemplu: „Urcați la suprafață (eliberați un far) și ascultați mesajul prin comunicații prin satelit."
Din motive de corectitudine, trebuie remarcat faptul că pentru prima dată o astfel de schemă a fost concepută pentru prima dată în Statele Unite în timpul Războiului Rece - în 1968 a fost propus un proiect pentru o instalație secretă a Marinei cu numele de cod Sanguine („Optimist”) - Yankees intenționează să transforme 40% din suprafața pădurii din Wisconsin într-un transmițător gigant format din 6.000 de mile de cabluri subterane și 100 de buncăruri foarte protejate pentru a găzdui echipamente auxiliare și generatoare de energie. Așa cum a fost conceput de creatori, sistemul a reușit să reziste unei explozii nucleare și să ofere o difuzare sigură a unui semnal de atac cu rachete pe toate submarinele nucleare ale marinei SUA din orice zonă a oceanelor.
Transmițător american ELF (Clam Lake, Wisconsin, 1982)
În 1977-1984, proiectul a fost implementat într-o formă mai puțin absurdă sub forma sistemului Seafarer, ale cărui antene erau situate în Clam Lake (Wisconsin) și la baza forțelor aeriene Sawyer (Michigan). Frecvența de funcționare a instalației americane ELF este de 76 Hz (lungimea de undă 3947, 4 km). Puterea emițătorului navigator - 3 MW. Sistemul a fost eliminat din serviciul de luptă în 2004.
În prezent, o direcție promițătoare pentru rezolvarea problemei comunicării cu submarinele este utilizarea laserelor din spectrul albastru-verde (0,42-0,53 microni), a căror radiație cu cele mai mici pierderi depășește mediul acvatic și pătrunde la o adâncime de 300 de metri. În plus față de dificultățile evidente cu poziționarea precisă a fasciculului, „piatră de poticnire” a acestei scheme este puterea necesară ridicată a emițătorului. Prima opțiune prevede utilizarea sateliților repetori cu reflectoare reflectorizante de dimensiuni mari. Opțiunea fără repetor asigură o sursă de energie puternică pe orbită - pentru a alimenta un laser de 10 W, este necesară o centrală cu o putere de două ordine de mărime mai mare.
În concluzie, trebuie remarcat faptul că Marina Rusă este una dintre cele două flote din lume care are o completă completă de forțe nucleare navale. În plus față de un număr suficient de transportatori, rachete și focoase, în țara noastră s-au efectuat cercetări serioase în domeniul creării sistemelor de comunicații cu submarinele, fără de care forțele nucleare strategice navale și-ar pierde importanța nefastă.
„Goliat” în timpul celui de-al doilea război mondial
Avioane de control și comunicații Boeing E-6 Mercury, element al sistemului de comunicații de rezervă pentru submarine nucleare cu rachete balistice (SSBN) ale marinei SUA
