Kāds smieklīgs jautājums? "Kā sazināties ar zemūdeni"
Iegūstiet satelīta tālruni un piezvaniet. Tirdzniecības satelītu sakaru sistēmas, piemēram, INMARSAT vai Iridium, ļauj izsaukt Antarktīdu, neizejot no biroja Maskavā. Vienīgais trūkums ir zvana augstās izmaksas, tomēr Aizsardzības ministrijai un Roscosmos, protams, ir iekšējas "korporatīvās programmas" ar ievērojamām atlaidēm …
Patiešām, interneta, Glonass un bezvadu datu pārraides sistēmu laikmetā saziņas problēma ar zemūdenēm var šķist bezjēdzīgs un ne pārāk asprātīgs joks - kādas varētu būt problēmas 120 gadus pēc radio izgudrošanas?
Bet šeit ir tikai viena problēma - laiva, atšķirībā no lidmašīnām un virszemes kuģiem, pārvietojas okeāna dzīlēs un nemaz nereaģē uz parasto HF, VHF, DV radiostaciju izsaukuma signāliem - sāļš jūras ūdens, lielisks elektrolīts, droši klusina visus signālus.
Nu … ja nepieciešams, laiva var nokļūt virspusē līdz periskopa dziļumam, pagarināt radio antenu un vadīt sakaru sesiju ar krastu. Vai problēma ir atrisināta?
Diemžēl ne viss ir tik vienkārši - mūsdienīgus ar kodolenerģiju darbināmus kuģus var nogremdēt vairākus mēnešus, tikai reizēm paceļoties virspusē, lai veiktu plānoto saziņas sesiju. Jautājuma galvenā nozīme ir uzticamā informācijas pārsūtīšanā no krasta uz zemūdeni: vai tiešām ir jāgaida diena vai vairāk, lai pārraidītu svarīgu rīkojumu - līdz nākamajai saziņas sesijai pēc grafika?
Citiem vārdiem sakot, kodolkara sākumā raķešu zemūdenes riskē būt bezjēdzīgas - kamēr virs zemes plosās kaujas, laivas turpinās mierīgi rakstīt "astoņus" okeānu dzīlēs, nezinot par notiekošajiem traģiskajiem notikumiem. vieta "augšā". Bet kā ir ar mūsu atriebības kodolieroču triecienu? Kāpēc mums vajadzīgi jūras spēki, ja tos nevar izmantot savlaicīgi?
Kā sazināties ar zemūdeni, kas slēpjas jūras gultnē?
Pirmā metode ir diezgan loģiska un vienkārša, tajā pašā laikā to ir ļoti grūti īstenot praksē, un šādas sistēmas darbības diapazons atstāj daudz vēlamo. Mēs runājam par zemūdens komunikāciju - akustiskie viļņi, atšķirībā no elektromagnētiskajiem, jūras vidē izplatās daudz labāk nekā gaisā - skaņas ātrums 100 metru dziļumā ir 1468 m / s!
Atliek tikai apakšā uzstādīt jaudīgus hidrofonus vai sprādzienbīstamus lādiņus - virkne sprādzienu noteiktā intervālā nepārprotami parādīs zemūdenēm nepieciešamību atklāt un uztvert svarīgu šifru pa radio. Metode ir piemērota darbībām piekrastes zonā, taču nebūs iespējams “kliegt” Kluso okeānu, pretējā gadījumā nepieciešamā sprādzienu jauda pārsniegs visas saprātīgās robežas, un radītais cunami vilnis izskalos visu no Maskavas uz Ņujorku.
Protams, simtiem un tūkstošiem kilometru kabeļus var novietot gar dibenu - uz hidrofoniem, kas uzstādīti apgabalos, kur, visticamāk, tiks atrasti stratēģiskie raķešu nesēji un daudzfunkcionālās kodolzemūdenes … Bet vai ir kāds cits, uzticamāks un efektīvāks risinājums?
Der Goliāts. Bailes no augstuma
Nav iespējams apiet dabas likumus, taču katram noteikumam ir izņēmumi. Jūras virsma nav caurspīdīga gariem, vidējiem, īsiem un īpaši īsiem viļņiem. Tajā pašā laikā īpaši gari viļņi, kas atspoguļojas no jonosfēras, tūkstošiem kilometru viegli izplatās pa horizontu un spēj iekļūt okeānu dziļumos.
Tika atrasta izeja - sakaru sistēma uz īpaši gariem viļņiem. Un nav triviāla saziņas problēma ar zemūdenēm ir atrisināta!
Bet kāpēc visi radioamatieri un radio eksperti sēž ar tik drūmu sejas izteiksmi?
Radioviļņu iespiešanās dziļuma atkarība no to frekvences
VLF (ļoti zemas frekvences) - ļoti zemas frekvences
ELF (ārkārtīgi zemas frekvences) - ārkārtīgi zemas frekvences
Īpaši garie viļņi - radioviļņi, kuru viļņu garums pārsniedz 10 kilometrus. Šajā gadījumā mūs interesē ļoti zemo frekvenču diapazons (VLF) diapazonā no 3 līdz 30 kHz, t.s. "Miriametra viļņi". Nemēģiniet pat meklēt šo diapazonu savos radioaparātos - lai strādātu ar ļoti gariem viļņiem, jums ir nepieciešamas pārsteidzošu izmēru antenas, daudzu kilometru garumā - neviena no civilām radiostacijām nedarbojas "myriameter wave" diapazonā.
Antenu milzīgie izmēri ir galvenais šķērslis VLF radiostaciju izveidei.
Un tomēr pētījumi šajā jomā tika veikti XX gadsimta pirmajā pusē - to rezultāts bija neticamais Der Goliath ("Goliath"). Vēl viens vācu "wunderwaffe" pārstāvis-pasaulē pirmā īpaši garo viļņu radiostacija, kas radīta Kriegsmarine interesēs. Signālus no "Goliāta" pārliecinoši uztvēra zemūdenes Labās Cerības raga apvidū, savukārt supraraidītāja izstarotie radioviļņi varēja iekļūt ūdenī līdz 30 metru dziļumam.
Transportlīdzekļa izmēri, salīdzinot ar "Goliath" atbalstu
Skats uz "Goliātu" ir pārsteidzošs: VLF raidīšanas antena sastāv no trim lietussarga daļām, kas uzstādītas ap trim 210 metru augstiem centrālajiem stabiem, antenas stūri ir fiksēti uz piecpadsmit režģu mastiem, kuru augstums ir 170 metri. Katra antenas loksne savukārt sastāv no sešiem regulāriem trīsstūriem ar 400 m malu un ir tērauda kabeļu sistēma kustīgā alumīnija apvalkā. Antenas tīkls ir nospriegots ar 7 tonnu atsvariem.
Maksimālā raidītāja jauda ir 1,8 megavati. Darbības diapazons 15 - 60 kHz, viļņa garums 5000 - 20 000 m. Datu pārraides ātrums - līdz 300 bitiem / s.
Grandiozas radiostacijas uzstādīšana Kalbes priekšpilsētā tika pabeigta 1943. gada pavasarī. Divus gadus "Goliāts" kalpoja Kriegsmarine interesēs, koordinējot "vilku baru" darbības plašajā Atlantijas okeānā, līdz 1945. gada aprīlī "objekts" netika notverts amerikāņu karaspēka. Pēc kāda laika šī teritorija nonāca padomju administrācijas kontrolē - stacija tika nekavējoties demontēta un nogādāta PSRS.
Sešdesmit gadus vācieši brīnījās, kur krievi bija paslēpuši Goliātu. Vai šie barbari uzlika nagiem vācu dizaina domas šedevru?
Noslēpums tika atklāts XXI gadsimta sākumā - vācu laikraksti iznāca ar skaļiem virsrakstiem: “Sensācija! Goliāts atrasts! Stacija joprojām darbojas!"
Augstie "Goliāta" masti pacēlās Ņižņijnovgorodas apgabala Kstovskas rajonā, netālu no Družnijas ciema - šeit tiek pārraidīts trofeju supersūtītājs. Lēmums par "Goliāta" atjaunošanu tika pieņemts tālajā 1949. gadā, pirmā ēterēšana notika 1952. gada 27. decembrī. Un tagad jau vairāk nekā 60 gadus leģendārais "Goliāts" sargā mūsu Tēvzemi, nodrošinot sakarus ar zem ūdens esošajām Jūras spēku zemūdenēm, vienlaikus esot precīzā laika dienesta "Beta" raidītājs.
Pārsteigts par "Goliāta" spējām, padomju speciālisti neapstājās un attīstīja vācu idejas. 1964. gadā 7 kilometrus no Vileikas pilsētas (Baltkrievijas Republika) tika uzcelta jauna, vēl grandiozāka radiostacija, kas plašāk pazīstama kā Jūras spēku 43. sakaru centrs.
Mūsdienās VLF radiostacija netālu no Vileikas kopā ar Baikonuras kosmodromu, jūras bāzi Sevastopolē, bāzēm Kaukāzā un Vidusāzijā ir viena no Krievijas Federācijas ārvalstu militārajām iekārtām. Sakaru centrā Vileika dien aptuveni 300 Krievijas Jūras spēku virsnieku un ordeņpersonu, neskaitot Baltkrievijas civiliedzīvotājus. Juridiski objektam nav militārās bāzes statusa, un radiostacijas teritorija bez maksas tika nodota Krievijai līdz 2020. gadam.
Krievijas Jūras spēku 43. sakaru centra galvenā atrakcija, protams, ir VLF radio raidītājs Antey (RJH69), kas radīts pēc vācu Goliāta tēla un līdzības. Jaunā stacija ir daudz lielāka un pilnīgāka nekā sagūstītā vācu tehnika: centrālo balstu augstums palielinājās līdz 305 m, sānu režģu mastu augstums sasniedza 270 metrus. Papildus raidošajām antenām 650 hektāru teritorijā atrodas vairākas tehniskas būves, ieskaitot īpaši aizsargātu pazemes bunkuru.
Krievijas Jūras spēku 43. sakaru centrs nodrošina sakarus ar kodolzemūdenēm trauksmes stāvoklī Atlantijas, Indijas un Klusā okeāna ziemeļu ūdeņos. Papildus galvenajām funkcijām milzu antenu kompleksu var izmantot gaisa spēku, stratēģisko raķešu spēku, Krievijas Federācijas kosmosa spēku interesēs, un Antey tiek izmantots arī elektroniskai izlūkošanai un elektroniskai karadarbībai, un tas ir viens no Beta precizitātes laika pakalpojums.
Jaudīgi radio raidītāji "Goliath" un "Antey" nodrošina uzticamu saziņu uz ļoti gariem viļņiem ziemeļu puslodē un lielā dienvidu puslodes teritorijā. Bet ko darīt, ja zemūdens kaujas patruļas teritorijas pāriet uz Atlantijas okeāna dienvidiem vai Klusā okeāna ekvatoriālajiem platuma grādiem?
Īpašiem gadījumiem Jūras aviācijai ir īpašs aprīkojums: lidmašīna Tu-142MR "Orel" (NATO klasifikācija Bear-J) ir jūras kodolieroču rezerves kontroles sistēmas neatņemama sastāvdaļa.
Ērglis, kas izveidots pagājušā gadsimta 70. gadu beigās, pamatojoties uz pretzemūdeņu lidmašīnu Tu-142 (kas savukārt ir stratēģiskā bumbvedēja T-95 modifikācija), ērglis atšķiras no priekštečiem ar to, ka nav meklēšanas aprīkojuma-nevis pirmajā kravas nodalījumā, ir spole ar velkamu VLF radio raidītāja "Fregat" 8600 metru antenu. Papildus īpaši garo viļņu stacijai uz Tu-142MR ir sakaru aprīkojuma komplekss, kas paredzēts darbībai parastajās radioviļņu joslās (kamēr lidmašīna spēj veikt jaudīga augstfrekvences retranslatora funkcijas pat bez pacelšanās gaiss).
Ir zināms, ka no 2000. gadu sākuma vairāki šāda veida transportlīdzekļi joprojām bija iekļauti 568. gvardes 3. eskadriļā. jauktais Klusā okeāna flotes aviācijas pulks.
Protams, atkārtotu lidmašīnu izmantošana nav nekas cits kā piespiedu (rezerves) puspasākums-reāla konflikta gadījumā Tu-142MR var viegli pārtvert ienaidnieka lidmašīna, turklāt lidmašīna riņķo noteiktā kvadrāts atmasko zemūdenes raķešu nesēju un skaidri norāda ienaidniekam zemūdenes stāvokli.
Jūrniekiem bija nepieciešami ārkārtīgi uzticami līdzekļi, lai savlaicīgi paziņotu valsts militāri politiskās vadības rīkojumus kodolzemūdenes komandieriem par kaujas patruļām jebkurā pasaules okeāna nostūrī. Atšķirībā no īpaši gariem viļņiem, kas ūdens kolonnā iekļūst tikai pāris desmitus metru, jaunajai sakaru sistēmai būtu jānodrošina uzticama ārkārtas ziņojumu uztveršana 100 metru vai lielākā dziļumā.
Jā … pirms signālistiem radās ļoti, ļoti netradicionāla tehniska problēma.
ZEVS
… Deviņdesmito gadu sākumā Stenfordas universitātes (Kalifornija) zinātnieki nāca klajā ar virkni intriģējošu paziņojumu par pētījumiem radiotehnikas un radio pārraides jomā. Amerikāņi ir pieredzējuši neparastu parādību - zinātniskās radioiekārtas, kas atrodas visos Zemes kontinentos, regulāri, vienlaikus reģistrē dīvainus atkārtotus signālus ar frekvenci 82 Hz (vai mums pazīstamākā formātā 0 000 082 MHz). Norādītā frekvence attiecas uz ārkārtīgi zemo frekvenču diapazonu (ELF), šajā gadījumā briesmīgā viļņa garums ir 3658,5 km (ceturtdaļa no Zemes diametra).
16 minūšu pārraide "ZEUSA" ierakstīta 08.12.2000 08:40 UTC
Pārraides ātrums vienai sesijai ir trīs rakstzīmes ik pēc 5-15 minūtēm. Signāli nāk tieši no zemes garozas - pētniekiem ir mistiska sajūta, ka pati planēta ar viņiem runā.
Mistika ir daudz viduslaiku tumsonību, un progresīvie jeņķi uzreiz uzminēja, ka viņiem ir darīšana ar neticamu ELF raidītāju, kas atrodas kaut kur Zemes otrā pusē. Kur? Ir skaidrs, kur - Krievijā. Izskatās, ka šie traki krievi "īssavienojuši" visu planētu, izmantojot to kā milzu antenu, lai pārraidītu šifrētus ziņojumus.
Slepenais objekts "ZEUS" atrodas 18 kilometrus uz dienvidiem no militārā lidlauka Severomorsk-3 (Kolas pussala). Google Maps kartē ir skaidri redzami divi izcirtumi (pa diagonāli), kas stiepjas cauri meža tundrai divus desmitus kilometru (vairāki interneta avoti norāda līniju garumu 30 vai pat 60 km attālumā), turklāt tehniski ēkas, būves, piebraucamie ceļi un papildu 10 kilometru placis uz rietumiem no divām galvenajām līnijām.
Glades ar "padevējiem" (zvejnieki uzreiz uzminēs, par ko viņi runā), dažreiz sajaucas ar antenām. Patiesībā šie ir divi milzu "elektrodi", caur kuriem tiek virzīta 30 MW elektriskā izlāde. Antena ir pati planēta Zeme.
Šīs vietas izvēle sistēmas uzstādīšanai ir izskaidrojama ar vietējās augsnes zemo vadītspēju - ar kontakta caurumu dziļumu 2-3 kilometrus, elektriskie impulsi dziļi iekļūst Zemes zarnās, caur un caur planētu. cauri. Milzu ELF ģeneratora impulsus skaidri reģistrē pat zinātniskās stacijas Antarktīdā.
Piedāvātā shēma nav bez trūkumiem - lielgabarīta izmēri un ārkārtīgi zema efektivitāte. Neskatoties uz raidītāja milzīgo jaudu, izejas jauda ir tikai daži vati. Turklāt šādu garu viļņu uztveršana rada arī ievērojamas tehniskas grūtības.
Signālu uztveršanu no "Zeus" veic zemūdenes, kas atrodas 200 metru dziļumā, līdz velkamai antenai apmēram viena kilometra garumā. Sakarā ar ārkārtīgi zemo datu pārraides ātrumu (viens baits vairākās minūtēs), ZEUS sistēma acīmredzami tiek izmantota, lai pārsūtītu visvienkāršākos kodētos ziņojumus, piemēram: "Pacelieties virspusē (atlaidiet bāku) un klausieties ziņojumu, izmantojot satelīta sakarus."
Taisnīguma labad jāatzīmē, ka pirmo reizi šāda shēma pirmo reizi tika iecerēta Amerikas Savienotajās Valstīs aukstā kara laikā - 1968. gadā tika ierosināts projekts slepenai jūras spēka iekārtai ar nosaukumu Sanguine ("Optimistic") - Yankees plānoja pārvērst 40% Viskonsinas meža platības par milzīgu raidītāju, kas sastāv no 6000 jūdžu pazemes kabeļiem un 100 īpaši aizsargātiem bunkuriem, lai izvietotu palīgiekārtas un elektroenerģijas ģeneratorus. Radītāji to iedomājās, sistēma spēja izturēt kodolsprādzienu un nodrošināt pārliecinošu raķešu uzbrukuma signāla pārraidi uz visām ASV jūras kara flotes kodolzemūdenēm jebkurā okeānu apgabalā.
Amerikāņu ELF raidītājs (Clam Lake, Viskonsina, 1982)
No 1977. līdz 1984. gadam projekts tika īstenots ne tik absurdā formā kā jūrnieku sistēma, kuras antenas atradās Clam Lake (Viskonsina) un Sawyer Air Force Base (Mičiganā). Amerikāņu ELF instalācijas darbības frekvence ir 76 Hz (viļņa garums 3947, 4 km). Jūrnieka raidītāja jauda - 3 MW. Sistēma tika noņemta no kaujas pienākumiem 2004.
Šobrīd daudzsološs virziens komunikācijas ar zemūdenēm problēmas risināšanai ir zili zaļā spektra (0,42–0,53 mikroni) lāzeru izmantošana, kuru starojums ar vismazākajiem zaudējumiem pārvar ūdens vidi un iekļūst 300 metru dziļumā.. Papildus acīmredzamajām grūtībām, kas saistītas ar precīzu staru novietošanu, šīs shēmas "klupšanas akmens" ir lielā vajadzīgā emitera jauda. Pirmā iespēja paredz atkārtotāju satelītu izmantošanu ar liela izmēra atstarojošiem atstarotājiem. Opcija bez retranslatora nodrošina spēcīgu enerģijas avotu orbītā - lai darbinātu 10 W lāzeru, ir nepieciešama spēkstacija, kuras jauda ir divas kārtas lielāka.
Noslēgumā jāatzīmē, ka Krievijas Jūras spēki ir viena no divām flotēm pasaulē, kurai ir pilns jūras spēku kodolieroču komplekts. Papildus pietiekamam nesēju, raķešu un kaujas galvu skaitam mūsu valstī tika veikti nopietni pētījumi sakaru sistēmu veidošanas jomā ar zemūdenēm, bez kurām jūras stratēģiskie kodolspēki zaudētu savu draudīgo nozīmi.
"Goliāts" Otrā pasaules kara laikā
Boeing E-6 Mercury vadības un sakaru lidmašīna, ASV Jūras spēku kodolzemūdenes ar ballistiskajām raķetēm (SSBN) rezerves sakaru sistēmas elements
