Kakvo smiješno pitanje? "Kako kontaktirati podmornicu"
Nabavite satelitski telefon i uputite poziv. Komercijalni satelitski komunikacijski sistemi, poput INMARSAT -a ili Iridium -a, omogućuju vam biranje Antarktika bez napuštanja ureda u Moskvi. Jedini nedostatak je visoka cijena poziva, međutim, Ministarstvo obrane i Roscosmos, zasigurno, imaju interne "korporativne programe" sa značajnim popustima …
Zaista, u doba Interneta, Glonassa i sistema bežičnog prijenosa podataka, problem komunikacije s podmornicama može izgledati kao besmislena i ne baš duhovita šala - kakvi bi problemi mogli postojati 120 godina nakon izuma radija?
Ali ovdje postoji samo jedan problem - čamac se, za razliku od aviona i površinskih brodova, kreće u dubinama oceana i uopće ne reagira na pozivne znakove konvencionalnih HF, VHF, DV radio stanica - slana morska voda, odličan elektrolit, pouzdano prigušuje sve signale.
Pa … ako je potrebno, čamac može isplivati na dubinu periskopa, proširiti radio antenu i provesti komunikaciju s obalom. Je li problem riješen?
Nažalost, nije sve tako jednostavno - moderni brodovi na nuklearni pogon mogu se potopiti mjesecima, samo se povremeno izdižu na površinu kako bi obavili zakazanu komunikacijsku sesiju. Glavna važnost pitanja leži u pouzdanom prijenosu informacija s obale na podmornicu: je li zaista potrebno čekati dan ili više da se emitira važna naredba - do sljedeće komunikacijske sesije na rasporedu?
Drugim riječima, na početku nuklearnog rata, raketne podmornice riskiraju biti beskorisne - dok se borbe bijesne po površini, čamci će nastaviti tiho ispisivati "osmice" u dubinama okeana, nesvjesni tragičnih događaja koji su se dogodili mesto "iznad". Ali što je s našim osvetničkim nuklearnim udarom? Zašto su nam potrebne pomorske nuklearne snage ako se ne mogu koristiti na vrijeme?
Kako stupiti u kontakt s podmornicom koja vreba na morskom dnu?
Prva metoda je sasvim logična i jednostavna, istovremeno je vrlo teško implementirana u praksi, a radni raspon takvog sistema ostavlja mnogo želja. Govorimo o podvodnoj komunikaciji - akustični valovi, za razliku od elektromagnetskih, šire se u morskom okruženju mnogo bolje nego u zraku - brzina zvuka na dubini od 100 metara iznosi 1468 m / s!
Ostaje samo instaliranje moćnih hidrofona ili eksplozivnih punjenja na dno - niz eksplozija u određenom intervalu nedvosmisleno će pokazati podmornicama potrebu da isplivaju na površinu i dobiju važnu šifru putem radija. Metoda je pogodna za operacije u obalnom pojasu, ali neće biti moguće "utišati" Tihi ocean, inače će potrebna snaga eksplozija premašiti sve razumne granice, a rezultirajući val cunamija će isprati sve iz Moskve do New Yorka.
Naravno, stotine i tisuće kilometara kabela mogu se postaviti po dnu - do hidrofona instaliranih u područjima gdje se najvjerojatnije nalaze strateški nosači raketa i višenamjenske nuklearne podmornice … No postoji li još jedno, pouzdanije i učinkovitije rješenje?
Der Goliath. Strah od visine
Nemoguće je zaobići zakone prirode, ali postoje iznimke za svako pravilo. Površina mora nije prozirna za duge, srednje, kratke i ultrakratke valove. U isto vrijeme, ultra dugi valovi, reflektirani iz ionosfere, lako se šire po horizontu tisućama kilometara i mogu prodrijeti u dubine okeana.
Pronađen je izlaz - komunikacijski sistem na super dugim valovima. I neriješen problem komunikacije s podmornicama je riješen!
Ali zašto svi radio -amateri i radijski stručnjaci sjede s tako sumornim izrazom na licu?
Ovisnost dubine prodiranja radiovalova od njihove frekvencije
VLF (vrlo niske frekvencije) - vrlo niske frekvencije
ELF (izuzetno niske frekvencije) - izuzetno niske frekvencije
Ultradugi talasi - radio talasi sa talasnom dužinom većom od 10 kilometara. U ovom slučaju nas zanima vrlo niskofrekventni raspon (VLF) u rasponu od 3 do 30 kHz, tzv. "Talasi mirijametra". Nemojte ni pokušavati tražiti ovaj raspon na svojim radijima - za rad s vrlo dugim valovima potrebne su vam antene nevjerojatnih dimenzija, dugačke mnogo kilometara - nijedna civilna radio stanica ne radi u rasponu "talasa mirijametra".
Čudovišne dimenzije antena glavna su prepreka stvaranju VLF radio stanica.
Pa ipak, istraživanja na ovom području provedena su u prvoj polovici XX. Stoljeća - njihov je rezultat bio nevjerojatni Der Goliath ("Golijat"). Još jedan predstavnik njemačke "wunderwaffe"-prve svjetske super-dugovalne radio postaje, stvorene u interesu Kriegsmarina. Signale s "Golijata" podmornice su pouzdano primale u području Rta dobre nade, dok su radio valovi koje emitira super odašiljač mogli prodrijeti u vodu do dubine od 30 metara.
Dimenzije vozila u usporedbi s "Golijatovom" podrškom
Pogled na "Golijata" je zadivljujući: VLF odašiljačka antena sastoji se od tri dijela kišobrana postavljena oko tri središnja stupa visoka 210 metara, uglovi antene pričvršćeni su na petnaest rešetkastih jarbola visine 170 metara. Svaka antenska ploča sastoji se od šest pravilnih trokuta sa stranom od 400 m i sistem je čeličnih kabela u pokretnom aluminijskom omotaču. Antenska mreža je zategnuta sa protuutezima od 7 tona.
Maksimalna snaga predajnika je 1,8 megavata. Radni opseg 15 - 60 kHz, talasna dužina 5000 - 20 000 m. Brzina prenosa podataka - do 300 bit / s.
Instalacija grandiozne radio stanice u predgrađu Kalbe završena je u proljeće 1943. godine. Dvije godine "Golijat" je služio u interesu Kriegsmarina, koordinirajući akcije "čopora vukova" u prostranom Atlantiku, sve dok u travnju 1945. "objekt" nisu zauzele američke trupe. Nakon nekog vremena, područje je prešlo pod kontrolu sovjetske uprave - stanica je odmah demontirana i odnesena u SSSR.
Šezdeset godina Nijemci su se pitali gdje su Rusi sakrili Golijata. Jesu li ovi varvari na nokte stavili remek -djelo njemačke dizajnerske misli?
Tajna je otkrivena početkom XXI vijeka - njemačke novine izašle su s glasnim naslovima: „Senzacija! Golijat pronađen! Stanica je i dalje u funkciji!"
Visoki jarboli "Golijata" uzdigli su se u okrugu Kstovsky u regiji Nižnji Novgorod, u blizini sela Druzhny - ovdje se emituje trofejni super -odašiljač. Odluka o obnovi "Golijata" donesena je daleke 1949. godine, prvo emitiranje je bilo 27. decembra 1952. godine. I sada, već više od 60 godina, legendarni "Golijat" čuva našu Otadžbinu, osiguravajući komunikaciju s podmornicama mornarice koje prolaze pod vodom, a istovremeno je odašiljač precizne vremenske službe "Beta".
Impresionirani sposobnostima "Golijata", sovjetski stručnjaci nisu tu stali i razvili su njemačke ideje. 1964. godine, 7 kilometara od grada Vilejke (Republika Bjelorusija), izgrađena je nova, još grandioznija radio stanica, poznatija kao 43. komunikacijski centar mornarice.
Danas je radio -stanica VLF u blizini Vilejke, zajedno sa kosmodromom Baikonur, pomorskom bazom u Sevastopolju, bazama na Kavkazu i u centralnoj Aziji, među operativnim stranim vojnim objektima Ruske Federacije. Oko 300 oficira i zapovjednika mornarice Rusije služi u komunikacijskom centru Vileika, ne računajući civilne građane Bjelorusije. Pravno, objekt nema status vojne baze, a teritorija radijske postaje prenesena je u Rusiju na besplatno korištenje do 2020. godine.
Glavna atrakcija 43. komunikacijskog centra ruske mornarice, naravno, je VLF radio predajnik Antey (RJH69), nastao po ugledu i sličnosti njemačkog Golijata. Nova stanica je mnogo veća i savršenija od zarobljene njemačke opreme: visina središnjih nosača povećana je na 305 m, a visina bočnih rešetkastih jarbola dosegla je 270 metara. Osim odašiljačkih antena, na površini od 650 hektara nalazi se niz tehničkih građevina, uključujući visoko zaštićen podzemni bunker.
43. komunikacijski centar ruske mornarice omogućava komunikaciju s nuklearnim podmornicama na oprezu u vodama Atlantskog, Indijskog i Sjevernog Pacifika. Osim svojih glavnih funkcija, gigantski antenski kompleks može se koristiti u interesu zračnih snaga, raketnih snaga strateških snaga, svemirskih snaga Ruske Federacije, a Antey se koristi i za elektroničko izviđanje i elektroničko ratovanje te je među odašiljačima uslugu beta preciznog vremena.
Moćni radio predajnici "Goliath" i "Antey" pružaju pouzdanu komunikaciju na veoma dugim talasima na sjevernoj hemisferi i na velikom području južne hemisfere. Ali što ako se područja podmorničkih borbenih ophodnji pomaknu prema južnom Atlantiku ili ekvatorijalnim širinama Tihog oceana?
Za posebne slučajeve, Pomorska avijacija ima posebnu opremu: avion-repetitor Tu-142MR "Orel" (NATO klasifikacija Bear-J) sastavni je dio rezervnog sistema upravljanja pomorskim nuklearnim snagama.
Stvoren krajem 1970-ih na bazi protupodmorničkog aviona Tu-142 (koji je pak modifikacija strateškog bombardera T-95), Orao se razlikuje od svog prapočetka zbog nedostatka opreme za pretraživanje-umjesto u prvom teretnom prostoru nalazi se rola sa vučenom antenom od 8600 metara VLF radio predajnika "Fregat". Osim super-dugačke postaje, na brodu Tu-142MR postoji i kompleks komunikacijske opreme za rad u konvencionalnim radio-valnim opsezima (dok je zrakoplov sposoban obavljati funkcije moćnog VF repetitora čak i bez podizanja u zrak).
Poznato je da je od početka 2000 -ih nekoliko vozila ovog tipa još uvijek bilo uključeno u 3. eskadrilu 568. gardijske garde. mješoviti zrakoplovni puk Tihookeanske flote.
Naravno, upotreba aviona-repetitora nije ništa drugo do prisilna (rezervna) polumjera-u slučaju stvarnog sukoba, Tu-142MR mogu lako presresti neprijateljski zrakoplovi, osim toga, zrakoplov kruži u određenoj square demaskira podmornički raketni nosač i neprijatelju jasno ukazuje na položaj podmornice.
Mornarima je bilo potrebno izuzetno pouzdano sredstvo za pravovremeno prenošenje naredbi vojno-političkog rukovodstva zemlje zapovjednicima nuklearnih podmornica u borbenim patrolama u bilo kojem kutku Svjetskog oceana. Za razliku od ultradugih valova koji prodiru u vodeni stub za samo nekoliko desetina metara, novi komunikacijski sistem trebao bi omogućiti pouzdan prijem hitnih poruka na dubini od 100 metara ili više.
Da … pred signalistima se pojavio vrlo, vrlo netrivilan tehnički problem.
ZEUS
… Početkom 1990 -ih, naučnici sa Univerziteta Stanford (Kalifornija) izdali su niz intrigantnih izjava u vezi sa istraživanjem u oblasti radiotehnike i radio prenosa. Amerikanci su svjedočili neobičnom fenomenu - naučna radio -oprema koja se nalazi na svim kontinentima Zemlje redovno, u isto vrijeme, snima čudne repetitivne signale na frekvenciji od 82 Hz (ili, u nama poznatijem formatu, 0, 000 082 MHz). Navedena frekvencija odnosi se na raspon izuzetno niskih frekvencija (ELF), u ovom slučaju dužina čudovišnog vala je 3658,5 km (četvrtina Zemljinog promjera).
16-minutni prijenos "ZEUSA" snimljen 08.12.2000 u 08:40 UTC
Brzina prijenosa za jednu sesiju je tri znaka svakih 5-15 minuta. Signali dolaze direktno iz zemljine kore - istraživači imaju mističan osjećaj da sama planeta razgovara s njima.
Mistika je gomila srednjovjekovnih mračnjaka, a napredni Jenkiji odmah su pogodili da imaju posla s nevjerojatnim ELF odašiljačem koji se nalazi negdje na drugoj strani Zemlje. Gde? Jasno je gdje - u Rusiji. Izgleda da su ti ludi Rusi "kratko spojili" cijelu planetu, koristeći je kao ogromnu antenu za prijenos šifriranih poruka.
Tajni objekt "ZEUS" nalazi se 18 kilometara južno od vojnog aerodroma Severomorsk-3 (poluotok Kola). Na karti Google karata jasno su vidljive dvije čistine (dijagonalno) koje se protežu kroz šumsku tundru dva desetina kilometara (brojni internetski izvori ukazuju na dužinu linija na 30 ili čak 60 km), osim toga zgrada, građevina, pristupnih puteva i dodatnog proplanka od 10 kilometara zapadno od dvije glavne linije.
Rolete s "hranilicama" (ribari će odmah pogoditi o čemu pričaju), ponekad zamijenjene sa antenama. Zapravo, to su dvije divovske "elektrode" kroz koje se pokreće električno pražnjenje od 30 MW. Antena je sama planeta Zemlja.
Odabir ovog mjesta za instalaciju sistema objašnjava se niskom vodljivošću lokalnog tla - s dubinom kontaktnih rupa od 2-3 kilometra, električni impulsi prodiru duboko u utrobu Zemlje, prodirući planetom kroz i kroz. Pulseve ogromnog ELF generatora jasno bilježe čak i naučne stanice na Antarktiku.
Predstavljeni krug nije bez nedostataka - glomaznih dimenzija i izuzetno niske efikasnosti. Uprkos ogromnoj snazi predajnika, izlazna snaga je samo nekoliko vati. Osim toga, prijem takvih dugih valova također podrazumijeva znatne tehničke poteškoće.
Prijem signala od "Zeusa" obavljaju podmornice u pokretu na dubini od 200 metara do vučene antene dugačke oko kilometar. Zbog izuzetno niske brzine prijenosa podataka (jedan bajt u nekoliko minuta), ZEUS sistem se očito koristi za prijenos najjednostavnijih kodiranih poruka, na primjer: "Popnite se na površinu (otpustite svjetionik) i slušajte poruku putem satelitske komunikacije."
Radi iskrenosti, valja napomenuti da je po prvi put takva shema prvi put začeta u Sjedinjenim Državama za vrijeme Hladnog rata - 1968. godine predložen je projekt za tajni mornarički objekt kodnog naziva Sanguine ("Optimistički") - Jenkiji su namjeravali 40% šumske površine Wisconsina pretvoriti u džinovski odašiljač koji se sastoji od 6.000 milja podzemnih kablova i 100 visoko zaštićenih bunkera za smještaj pomoćne opreme i generatora energije. Kako su zamislili tvorci, sustav je mogao izdržati nuklearnu eksploziju i omogućiti siguran prijenos signala raketnog napada na sve nuklearne podmornice američke mornarice u bilo kojem području oceana.
Američki odašiljač ELF (Clam Lake, Wisconsin, 1982.)
1977.-1984. Projekt je proveden u manje apsurdnom obliku u obliku sistema Seafarer, čije su antene bile smještene u jezeru Clam (Wisconsin) i u zračnoj bazi Sawyer (Michigan). Radna frekvencija američke ELF instalacije je 76 Hz (valna dužina 3947, 4 km). Snaga odašiljača pomoraca - 3 MW. Sistem je uklonjen sa borbene dužnosti 2004.
Trenutno je obećavajući smjer za rješavanje problema komunikacije s podmornicama upotreba lasera plavo-zelenog spektra (0,42-0,53 mikrona), čije zračenje s najmanjim gubicima prevladava vodenu sredinu i prodire do dubine od 300 metara. Osim očiglednih poteškoća s preciznim pozicioniranjem snopa, "kamen spoticanja" ove sheme je velika potrebna snaga emitera. Prva opcija predviđa upotrebu satelita repetitora sa reflektorima velikih dimenzija. Opcija bez repetitora osigurava snažan izvor energije u orbiti - za napajanje lasera od 10 W potrebna je elektrana snage dva reda veličine veće.
Zaključno, valja napomenuti da je ruska mornarica jedna od dvije flote u svijetu koja ima potpuni sastav pomorskih nuklearnih snaga. Osim dovoljnog broja nosača, projektila i bojevih glava, u našoj zemlji provedena su i ozbiljna istraživanja na području stvaranja komunikacijskih sustava s podmornicama, bez kojih bi pomorske strateške nuklearne snage izgubile svoju zlokobnu važnost.
"Golijat" tokom Drugog svjetskog rata
Boeing E-6 Avion za kontrolu i komunikaciju sa živom, element rezervnog komunikacijskog sistema za nuklearne podmornice s balističkim raketama (SSBN) američke mornarice
