Hvilket latterligt spørgsmål? "Sådan kontakter du en ubåd"
Få en satellittelefon og foretag et opkald. Kommercielle satellitkommunikationssystemer som INMARSAT eller Iridium giver dig mulighed for at ringe til Antarktis uden at forlade dit kontor i Moskva. Den eneste ulempe er de høje omkostninger ved opkaldet, men forsvarsministeriet og Roscosmos har helt sikkert interne "virksomhedsprogrammer" med betydelige rabatter …
I en alder af Internettet, Glonass og trådløse datatransmissionssystemer kan problemet med kommunikation med ubåde virke som en meningsløs og ikke en meget vittig vittighed - hvilke problemer kan der være 120 år efter opfindelsen af radio?
Men der er kun et problem her - båden, i modsætning til fly og overfladeskibe, bevæger sig i havets dybder og reagerer slet ikke på kaldesignalerne for konventionelle HF-, VHF-, DV -radiostationer - salt havvand, er en fremragende elektrolyt, dæmper pålideligt alle signaler.
Godt … om nødvendigt kan båden overflade til periskopdybde, forlænge radioantennen og gennemføre en kommunikationssession med kysten. Er problemet blevet løst?
Ak, ikke alt er så simpelt - moderne atomdrevne skibe er i stand til at være nedsænket i flere måneder, og stiger kun lejlighedsvis til overfladen for at gennemføre en planlagt kommunikationssession. Spørgsmålets vigtigste betydning ligger i pålidelig overførsel af information fra kysten til ubåden: er det virkelig nødvendigt at vente et døgn eller mere med at udsende en vigtig ordre - til den næste kommunikationssession på skemaet?
Med andre ord, ved starten af en atomkrig risikerer missilubåde at være ubrugelige - mens kampe raser på overfladen, vil bådene stille og roligt skrive "otter" i havets dyb uden at være klar over de tragiske begivenheder sted "ovenfor". Men hvad med vores gengældelses atomangreb? Hvorfor har vi brug for søværnets atomstyrker, hvis de ikke kan bruges i tide?
Hvordan kommer du i kontakt med en ubåd, der lurer på havbunden?
Den første metode er ret logisk og enkel, samtidig er den meget vanskelig at implementere i praksis, og driftsområdet for et sådant system lader meget tilbage at ønske. Vi taler om undervandskommunikation - akustiske bølger, i modsætning til elektromagnetiske, formerer sig i havmiljøet meget bedre end i luften - lydhastigheden på 100 meters dybde er 1468 m / s!
Tilbage er kun at installere kraftige hydrofoner eller eksplosive ladninger i bunden - en række eksplosioner med et bestemt interval vil utvetydigt vise ubådene behovet for at overflade og modtage en vigtig chiffer med radio. Metoden er velegnet til operationer i kystzonen, men det vil ikke være muligt at "råbe ned" Stillehavet, ellers vil den krævede kraft i eksplosionerne overstige alle rimelige grænser, og den resulterende tsunamibølge vil skylle alt fra Moskva væk til New York.
Naturligvis kan hundredvis og tusinder af kilometer kabler lægges langs bunden - til hydrofoner installeret i områder, hvor strategiske missilbærere og multifunktionelle atomubåde sandsynligvis er at finde … Men er der en anden, mere pålidelig og effektiv løsning?
Der Goliath. Frygt for højder
Det er umuligt at omgå naturlovene, men der er undtagelser fra hver af reglerne. Havoverfladen er ikke gennemsigtig for lange, mellemstore, korte og ultrakorte bølger. På samme tid spredes ultralange bølger, der reflekteres fra ionosfæren, let over horisonten i tusinder af kilometer og er i stand til at trænge ind i havets dyb.
Der blev fundet en vej ud - et kommunikationssystem på superlange bølger. Og det ikke-trivielle problem med kommunikation med ubåde er løst!
Men hvorfor sidder alle radioamatører og radioeksperter med sådan et dyster udtryk i ansigtet?
Afhængighed af indtrængningsdybden af radiobølger på deres frekvens
VLF (meget lav frekvens) - meget lave frekvenser
ELF (ekstremt lav frekvens) - ekstremt lave frekvenser
Ultralange bølger - radiobølger med en bølgelængde på mere end 10 kilometer. I dette tilfælde er vi interesseret i det meget lave frekvensområde (VLF) i området fra 3 til 30 kHz, det såkaldte. "Myriameter bølger". Prøv ikke engang at søge efter dette område på dine radioer - for at arbejde med meget lange bølger har du brug for antenner med fantastiske dimensioner, mange kilometer lange - ingen af de civile radiostationer opererer i "myriameterbølgen" -området.
Antennernes uhyggelige dimensioner er den største hindring for at oprette VLF -radiostationer.
Og alligevel blev der forsket på dette område i første halvdel af det 20. århundrede - deres resultat var den utrolige Der Goliath ("Goliath"). En anden repræsentant for den tyske "wunderwaffe"-verdens første super-langbølgeradiostation, skabt i Kriegsmarines interesse. Signaler fra "Goliath" blev trygt modtaget af ubåde i området ved Det Gode Håbs Kap, mens radiobølger udsendt af supersenderen kunne trænge ind i vandet i en dybde på 30 meter.
Køretøjsdimensioner sammenlignet med understøttelsen "Goliath"
Udsigten over "Goliath" er fantastisk: VLF -sendeantennen består af tre paraplydele monteret omkring tre centrale poler 210 meter høje, antennens hjørner er fastgjort til femten gittermaster med en højde på 170 meter. Hvert antenneark består til gengæld af seks regelmæssige trekanter med en side på 400 m og er et system af stålkabler i en bevægelig aluminiumskal. Antennebanen er spændt med 7 ton modvægte.
Den maksimale sendereffekt er 1,8 Megawatt. Driftsområde 15 - 60 kHz, bølgelængde 5000 - 20 000 m. Dataoverførselshastighed - op til 300 bit / s.
Installationen af en storartet radiostation i forstaden Kalbe blev afsluttet i foråret 1943. I to år tjente "Goliath" i Kriegsmarines interesse og koordinerede handlingerne med "ulvepakker" i det store Atlanterhav, indtil "objektet" i april 1945 ikke blev fanget af amerikanske tropper. Efter nogen tid kom området under kontrol af den sovjetiske administration - stationen blev straks demonteret og ført til Sovjetunionen.
I tres år spekulerede tyskerne på, hvor russerne havde gemt Goliat. Satte disse barbarer et mesterværk af tysk designtanke på neglene?
Hemmeligheden blev afsløret i begyndelsen af det XXI århundrede - tyske aviser kom med høje overskrifter:”Sensation! Goliat fundet! Stationen er stadig i drift!"
Høje master af "Goliath" steg op i Kstovsky -distriktet i Nizhny Novgorod -regionen, nær landsbyen Druzhny - det er her trofæets supersender sender. Beslutningen om at genoprette "Goliath" blev taget tilbage i 1949, den første udsendelse fandt sted den 27. december 1952. Og nu, i mere end 60 år, har den legendariske "Goliath" bevogtet vores fædreland og leveret kommunikation med ubådene i flåden, der går under vand, samtidig med at den er sender af den præcise tidstjeneste "Beta".
Imponeret over mulighederne i "Goliath" stoppede sovjetiske specialister ikke der og udviklede tyske ideer. I 1964, 7 kilometer fra byen Vileika (Hviderusland), blev der bygget en ny, endnu mere storslået radiostation, bedre kendt som Marinens 43. kommunikationscenter.
I dag er VLF -radiostationen nær Vileika sammen med Baikonur -kosmodromen, flådebasen i Sevastopol, baser i Kaukasus og Centralasien, blandt de opererende udenlandske militære faciliteter i Den Russiske Føderation. Omkring 300 officerer og befalingsofficerer for den russiske flåde tjener i kommunikationscentret Vileika uden at tælle de civile borgere i Hviderusland. Lovligt har anlægget ikke status som en militærbase, og radiostationens område blev overført til Rusland til fri brug indtil 2020.
Hovedattraktionen i den russiske flådes 43. kommunikationscenter er naturligvis VLF -radiosenderen Antey (RJH69), skabt i den tyske Goliaths billede og lighed. Den nye station er meget større og mere perfekt end fanget tysk udstyr: Højden på de centrale understøtninger steg til 305 m, højden af de laterale gittermaster nåede 270 meter. Ud over de transmitterende antenner er en række tekniske strukturer placeret på et område på 650 hektar, herunder en stærkt beskyttet underjordisk bunker.
Den russiske flådes 43. kommunikationscenter leverer kommunikation med atomubåde i alarmberedskab i farvandet i Atlanterhavet, det indiske og det nordlige Stillehav. Ud over sine hovedfunktioner kan det gigantiske antennekompleks bruges i interesse for luftvåbnet, strategiske missilstyrker, rumstyrker i Den Russiske Føderation, og Antey bruges også til elektronisk rekognoscering og elektronisk krigsførelse og er blandt transmitterne af betatjenesten med præcisionstid.
Kraftfulde radiosendere "Goliath" og "Antey" giver pålidelig kommunikation på meget lange bølger på den nordlige halvkugle og over et stort område på den sydlige halvkugle. Men hvad nu hvis ubådsbekæmpelsespatruljeområder flytter til Sydatlanten eller Stillehavets ækvatoriale breddegrader?
I særlige tilfælde har Naval Aviation særligt udstyr: Tu-142MR "Orel" repeaterfly (NATO-klassificering Bear-J) er en integreret del af reservekontrolsystemet for marine atomstyrker.
Ørnen blev oprettet i slutningen af 1970'erne på grundlag af Tu-142 anti-ubådsfly (som til gengæld er en ændring af T-95 strategiske bombefly), og adskiller sig fra sin forfader ved fravær af søgeudstyr-i stedet for det første bagagerum, er der en rulle med en bugseret 8600 meter lang antenne på VLF-radiosender "Fregat". Ud over super-langbølgestationen er der ombord på Tu-142MR et kompleks af kommunikationsudstyr til drift i konventionelle radiobølgebånd (mens flyet er i stand til at udføre funktionerne af en kraftfuld HF-repeater selv uden at løfte ind i luften).
Det vides, at fra begyndelsen af 2000'erne var flere køretøjer af denne type stadig inkluderet i 3. eskadrille i 568. vagter. blandet luftfartsregiment i Stillehavsflåden.
Brugen af repeaterfly er naturligvis ikke andet end en tvungen (backup) halvmåling-i tilfælde af en reel konflikt kan Tu-142MR let opsnappes af fjendtlige fly, derudover kan flyet cirkle i en bestemt firkant afmasker ubådsmissilbæreren og angiver tydeligt fjenden positionen på ubåden.
Sømændene havde brug for et usædvanligt pålideligt middel til rettidigt at kommunikere landets militærpolitiske ledelses ordre til kommandørerne af atomubåde om kamppatruljer i ethvert hjørne af verdenshavet. I modsætning til ultralange bølger, der kun trænger ind i vandsøjlen med et par titalls meter, bør det nye kommunikationssystem levere pålidelig modtagelse af nødmeddelelser på 100 meters dybde eller mere.
Ja … et meget, meget utrivent teknisk problem opstod før signalmændene.
ZEUS
… I begyndelsen af 1990'erne udsendte forskere ved Stanford University (Californien) en række spændende erklæringer vedrørende forskning inden for radioteknik og radiotransmission. Amerikanerne har været vidne til et usædvanligt fænomen - videnskabeligt radioudstyr, der er placeret på alle jordens kontinenter, registrerer på samme tid mærkelige gentagne signaler med en frekvens på 82 Hz (eller i et mere velkendt format for os, 0, 000 082 MHz). Den angivne frekvens refererer til rækkevidden af ekstremt lave frekvenser (ELF), i dette tilfælde er længden af den uhyrlige bølge 3658,5 km (en fjerdedel af Jordens diameter).
16-minutters transmission "ZEUSA" optaget den 08.12.2000 kl. 08:40 UTC
Overførselshastigheden for en session er tre tegn hvert 5.-15. Minut. Signaler kommer direkte fra jordskorpen - forskere har en mystisk fornemmelse af, at planeten selv taler til dem.
Mystik er en del af middelalderens obskurantister, og de avancerede Yankees gættede straks, at de havde at gøre med en utrolig ELF -sender placeret et sted på den anden side af Jorden. Hvor? Det er klart, hvor - i Rusland. Det ligner, at disse skøre russere "kortsluttede" hele planeten og brugte den som en kæmpe antenne til at overføre krypterede meddelelser.
Det hemmelige objekt "ZEUS" er placeret 18 kilometer syd for den militære flyveplads Severomorsk-3 (Kola-halvøen). På Google Maps-kortet er to lysninger (diagonalt) tydeligt synlige, der strækker sig gennem skovtundraen i to titalls kilometer (et antal internetkilder angiver linjernes længde ved 30 eller endda 60 km), desuden teknisk bygninger, strukturer, adgangsveje og en ekstra 10 -kilometer glade vest for de to hovedlinjer.
Glades med "feeders" (fiskere vil umiddelbart gætte, hvad de taler om), undertiden forveksles med antenner. Faktisk er der tale om to kæmpe "elektroder", gennem hvilke en elektrisk afladning på 30 MW drives. Antennen er selve planeten Jorden.
Valget af dette sted til installation af systemet forklares af den lokale jords lave ledningsevne - med en dybde af kontakthuller på 2-3 kilometer trænger elektriske impulser dybt ned i Jordens tarme og trænger ind gennem planeten og igennem. Pulsen på den kæmpe ELF -generator registreres tydeligt, selv ved videnskabelige stationer i Antarktis.
Det præsenterede kredsløb er ikke uden sine ulemper - omfangsrige dimensioner og ekstremt lav effektivitet. På trods af senderens enorme effekt er udgangseffekten kun et par watt. Desuden medfører modtagelsen af sådanne lange bølger også betydelige tekniske vanskeligheder.
Modtagelse af signaler fra "Zeus" udføres af ubåde på farten i en dybde på 200 meter til en bugseret antenne på cirka en kilometer lang. På grund af den ekstremt lave dataoverførselshastighed (en byte pr. Flere minutter) bruges ZEUS -systemet naturligvis til at overføre de enkleste kodede meddelelser, for eksempel: "Stig op til overfladen (slip et fyrtårn) og lyt til beskeden via satellitkommunikation."
Af hensyn til retfærdigheden skal det bemærkes, at for første gang blev en sådan ordning først udtænkt i USA under den kolde krig - i 1968 blev der foreslået et projekt for en hemmelig flådefacilitet med kodenavnet Sanguine ("Optimistisk") - Yankees havde til hensigt at gøre 40% af Wisconsin's skovareal til en gigantisk sender bestående af 6.000 miles af underjordiske kabler og 100 stærkt beskyttede bunkers til at huse hjælpeudstyr og kraftgeneratorer. Som opfattet af skaberne var systemet i stand til at modstå en atomeksplosion og levere en sikker udsendelse af et missilangrebssignal på alle atomubåde fra den amerikanske flåde i ethvert område af havene.
Amerikansk ELF -sender (Clam Lake, Wisconsin, 1982)
I 1977-1984 blev projektet implementeret i en mindre absurd form i form af Seafarer-systemet, hvis antenner var placeret i Clam Lake (Wisconsin) og ved Sawyer Air Force Base (Michigan). Driftsfrekvensen for den amerikanske ELF -installation er 76 Hz (bølgelængde 3947, 4 km). Søfarendes sendereffekt - 3 MW. Systemet blev fjernet fra kamppligt i 2004.
På nuværende tidspunkt er en lovende retning for at løse problemet med kommunikation med ubåde brugen af lasere med det blå-grønne spektrum (0,42-0,53 mikron), hvis stråling med de mindste tab overvinder vandmiljøet og trænger ned i en dybde på 300 meter. Ud over de åbenlyse vanskeligheder med præcis strålepositionering er "snublesten" i denne ordning emitterens høje krævede effekt. Den første mulighed giver mulighed for brug af repeater-satellitter med store reflekterende reflektorer. Muligheden uden repeater giver mulighed for en kraftfuld energikilde i kredsløb - for at drive en 10 W laser kræves et kraftværk med en effekt på to størrelsesordener højere.
Afslutningsvis skal det bemærkes, at den russiske flåde er en af to flåder i verden, der har et fuldt komplement af marine atomvåbenstyrker. Ud over et tilstrækkeligt antal luftfartsselskaber, missiler og sprænghoveder i vores land blev der foretaget seriøs forskning inden for oprettelse af kommunikationssystemer med ubåde, uden hvilke sømandsstrategiske atomstyrker ville miste deres ildevarslende betydning.
"Goliat" under Anden Verdenskrig
Boeing E-6 Mercury kontrol- og kommunikationsfly, element i backupkommunikationssystemet til atomubåde med ballistiske missiler (SSBN) fra den amerikanske flåde
