Aká smiešna otázka? „Ako kontaktovať ponorku“
Získajte satelitný telefón a zavolajte. Komerčné satelitné komunikačné systémy, ako sú INMARSAT alebo Iridium, vám umožňujú vytočiť Antarktídu bez toho, aby ste museli opustiť svoju moskovskú kanceláriu. Jedinou nevýhodou sú vysoké náklady na hovor, ministerstvo obrany a Roscosmos však určite majú interné „podnikové programy“so značnými zľavami …
Skutočne, v dobe internetu, Glonassu a systémov bezdrôtového prenosu dát sa problém komunikácie s ponorkami môže javiť ako nezmyselný a nie veľmi vtipný vtip - aké problémy tam môžu byť, 120 rokov po vynájdení rádia?
Je tu však len jeden problém - čln sa na rozdiel od lietadiel a povrchových lodí pohybuje v hlbinách oceánu a vôbec nereaguje na volacie znaky konvenčných rádiových staníc KV, VKV, DV - slaná morská voda, vynikajúci elektrolyt, spoľahlivo tlmí akékoľvek signály.
No … v prípade potreby sa čln môže dostať na hladinu periskopu, predĺžiť rádiovú anténu a uskutočniť komunikačné sedenie s pobrežím. Bol problém vyriešený?
Bohužiaľ, všetko nie je také jednoduché - moderné lode s jadrovým pohonom môžu byť ponorené niekoľko mesiacov, len príležitostne vystúpia na povrch, aby uskutočnili naplánovanú komunikačnú reláciu. Hlavný význam otázky spočíva v spoľahlivom prenose informácií z pobrežia do ponorky: je skutočne potrebné čakať deň alebo viac na vysielanie dôležitého príkazu - do ďalšej komunikačnej relácie podľa plánu?
Inými slovami, na začiatku jadrovej vojny hrozí, že raketové ponorky budú zbytočné - zatiaľ čo na povrchu zúria bitky, lode budú naďalej ticho písať „osmičky“v hlbinách oceánov, pričom nevedia o tragických udalostiach miesto „hore“. Ale čo náš odvetný jadrový úder? Prečo potrebujeme námorné jadrové sily, ak ich nemožno použiť včas?
Ako sa dostanete do kontaktu s ponorkou, ktorá číha na morskom dne?
Prvá metóda je celkom logická a jednoduchá, zároveň je veľmi ťažké ju implementovať v praxi a prevádzkový rozsah takéhoto systému zostáva veľmi žiadúci. Hovoríme o podvodnej komunikácii - akustické vlny sa na rozdiel od elektromagnetických šíria v morskom prostredí oveľa lepšie ako vo vzduchu - rýchlosť zvuku v hĺbke 100 metrov je 1468 m / s!
Zostáva len nainštalovať na dno výkonné hydrofóny alebo výbušné nálože - séria výbuchov v určitom intervale jednoznačne ukáže ponorkám potrebu vyplávať na povrch a prijímať dôležitú šifru rádiom. Metóda je vhodná pre operácie v pobrežnej zóne, ale nebude možné „zakričať“Tichý oceán, inak požadovaná sila výbuchov prekročí všetky rozumné limity a výsledná vlna tsunami z Moskvy zmyje všetko do New Yorku.
Po dne je možné samozrejme položiť stovky a tisíce kilometrov káblov - k hydrofónom inštalovaným v oblastiach, kde sa s najväčšou pravdepodobnosťou nachádzajú strategické nosiče rakiet a viacúčelové jadrové ponorky … Existuje však iné, spoľahlivejšie a efektívnejšie riešenie?
Der Goliath. Strach z výšok
Nie je možné obísť prírodné zákony, ale z každého pravidla existujú výnimky. Hladina mora nie je priehľadná pre dlhé, stredné, krátke a ultrakrátke vlny. Ultra dlhé vlny odrazené od ionosféry sa zároveň ľahko šíria po horizonte tisíce kilometrov a sú schopné preniknúť do hlbín oceánov.
Našlo sa východisko - komunikačný systém na super dlhých vlnách. A netriviálny problém komunikácie s ponorkami je vyriešený!
Prečo však všetci rádioamatéri a rozhlasoví experti sedia s takým bezútešným výrazom v tvári?
Závislosť hĺbky prieniku rádiových vĺn na ich frekvencii
VLF (veľmi nízka frekvencia) - veľmi nízke frekvencie
ELF (extrémne nízka frekvencia) - extrémne nízke frekvencie
Ultra dlhé vlny - rádiové vlny s vlnovou dĺžkou viac ako 10 kilometrov. V tomto prípade nás zaujíma veľmi nízky frekvenčný rozsah (VLF) v rozsahu od 3 do 30 kHz, tzv. „Myriametrové vlny“. Tento rozsah sa ani nepokúšajte hľadať vo svojich rádiách - na prácu s veľmi dlhými vlnami potrebujete antény úžasných rozmerov dlhé mnoho kilometrov - žiadna z civilných rozhlasových staníc nepracuje v rozsahu „myriametrovej vlny“.
Obrovské rozmery antén sú hlavnou prekážkou vytvárania rozhlasových staníc VLF.
Napriek tomu sa výskum v tejto oblasti uskutočnil v prvej polovici XX storočia - ich výsledkom bol neuveriteľný Der Goliath („Goliáš“). Ďalší zástupca nemeckej „wunderwaffe“-prvej superdlhovlnnej rozhlasovej stanice na svete, vytvorenej v záujme Kriegsmarine. Signály z „Goliáša“s istotou prijímali ponorky v oblasti Mysu dobrej nádeje, zatiaľ čo rádiové vlny vysielané super-vysielačom mohli preniknúť do vody až do hĺbky 30 metrov.
Rozmery vozidla v porovnaní s podporou „Goliath“
Pohľad na „Goliáša“je úžasný: vysielacia anténa VLF sa skladá z troch častí slnečníka namontovaných okolo troch centrálnych stĺpov vysokých 210 metrov, rohy antény sú upevnené na pätnástich mriežkových stožiaroch s výškou 170 metrov. Každý list antény sa zase skladá zo šiestich pravidelných trojuholníkov so stranou 400 m a je to systém oceľových káblov v pohyblivom hliníkovom plášti. Anténny pás je napnutý 7 -tonovými protizávažiami.
Maximálny výkon vysielača je 1,8 megawattu. Prevádzkový rozsah 15 - 60 kHz, vlnová dĺžka 5000 - 20 000 m. Rýchlosť prenosu dát - až 300 bit / s.
Inštalácia grandióznej rozhlasovej stanice na predmestí Kalbe bola dokončená na jar 1943. Dva roky slúžil „Goliáš“v záujme Kriegsmarine a koordinoval akcie „svoriek vlkov“v rozsiahlom Atlantiku, kým v apríli 1945 „objekt“nezachytili americké jednotky. Po určitom čase sa oblasť dostala pod kontrolu sovietskej správy - stanica bola okamžite demontovaná a prevezená do ZSSR.
Nemci sa šesťdesiat rokov čudovali, kde Rusi skryli Goliáša. Položili títo barbari na nechty majstrovské dielo nemeckého dizajnu?
Tajomstvo bolo odhalené na začiatku XXI. Storočia - nemecké noviny vyšli s hlasnými titulkami: „Senzácia! Goliáš nájdený! Stanica je stále v prevádzke! “
Vysoké stožiare „Goliáša“sa zdvihli v okrese Kstovsky v oblasti Nižného Novgorodu, neďaleko dediny Druzhny - práve tu vysiela super vysielač trofejí. Rozhodnutie obnoviť „Goliáš“bolo prijaté v roku 1949, prvé vysielanie sa uskutočnilo 27. decembra 1952. A teraz, viac ako 60 rokov, legendárny „Goliáš“stráži našu vlasť a zaisťuje komunikáciu s ponorkami námorníctva, ktoré sa plavia pod vodou, a súčasne je vysielačom presnej časovej služby „Beta“.
Sovietsky špecialisti, dojatí schopnosťami „Goliáša“, sa tam nezastavili a rozvíjali nemecké nápady. V roku 1964, 7 kilometrov od mesta Vileika (Bieloruská republika), bola postavená nová, ešte grandióznejšia rozhlasová stanica, známejšia ako 43. komunikačné centrum námorníctva.
Rozhlasová stanica VLF v blízkosti Vileiky dnes patrí spolu s kozmodrómom Bajkonur, námornou základňou v Sevastopole, základňami na Kaukaze a v Strednej Ázii medzi operujúce zahraničné vojenské zariadenia Ruskej federácie. V komunikačnom centre Vileika slúži asi 300 dôstojníkov a práporčíkov ruského námorníctva, nepočítajúc civilných občanov Bieloruska. Zariadenie z právneho hľadiska nemá štatút vojenskej základne a územie rozhlasovej stanice bolo do roku 2020 prenesené do Ruska na bezplatné použitie.
Hlavnou atrakciou 43. komunikačného centra ruského námorníctva je samozrejme rádiový vysielač VLF Antey (RJH69), vytvorený na obraz a podobu nemeckého Goliáša. Nová stanica je oveľa väčšia a dokonalejšia ako zachytené nemecké vybavenie: výška stredových podpier sa zvýšila na 305 m, výška bočných mriežkových stožiarov dosiahla 270 metrov. Na území s rozlohou 650 hektárov sa okrem vysielacích antén nachádza aj niekoľko technických štruktúr vrátane vysoko chráneného podzemného bunkra.
43. komunikačné centrum ruského námorníctva zabezpečuje komunikáciu s jadrovými ponorkami v pohotovosti vo vodách Atlantického, Indického a Severného Pacifiku. Obrovský anténny komplex je možné okrem svojich hlavných funkcií použiť aj v záujme letectva, strategických raketových síl, vesmírnych síl Ruskej federácie a Antey sa používa aj na elektronický prieskum a elektronické vedenie a patrí medzi vysielače služba presného beta testovania.
Výkonné rádiové vysielače „Goliath“a „Antey“poskytujú spoľahlivú komunikáciu na veľmi dlhých vlnách na severnej pologuli a na veľkej ploche južnej pologule. Ale čo keď sa oblasti hliadkových bojových hliadok presunú do južného Atlantiku alebo do rovníkových šírok Tichého oceánu?
Pre špeciálne prípady má námorné letectvo špeciálne vybavenie: opakovacie lietadlo Tu-142MR „Orel“(klasifikácia NATO Bear-J) je neoddeliteľnou súčasťou systému riadenia rezerv námorných jadrových síl.
Eagle, vytvorený na konci sedemdesiatych rokov minulého storočia na základe protiponorkového lietadla Tu-142 (čo je zasa modifikácia strategického bombardéra T-95), sa líši od svojho predka absenciou vyhľadávacieho zariadenia-namiesto v prvom nákladnom priestore je navijak s vlečenou 8600 metrovou anténou rádiového vysielača VLF „Fregat“. Okrem stanice pre superdlhé vlny je na palube Tu-142MR aj komplex komunikačných zariadení na prevádzku v bežných pásmach rádiových vĺn (zatiaľ čo lietadlo je schopné vykonávať funkcie výkonného vysokofrekvenčného zosilňovača aj bez toho, aby sa zdvihlo do vzduch).
Je známe, že na začiatku roku 2000 bolo niekoľko vozidiel tohto typu stále zaradených do 3. letky 568. gardy. zmiešaný letecký pluk tichomorskej flotily.
Použitie opakovačiek samozrejme nie je nič iné ako nútené (záložné) polovičné opatrenie-v prípade skutočného konfliktu môže Tu-142MR ľahko zachytiť nepriateľské lietadlo, navyše lietadlo krúžiace v určitom štvorec odmaskuje nosič ponorkových rakiet a jasne naznačuje nepriateľovi polohu ponorky.
Námorníci potrebovali mimoriadne spoľahlivý prostriedok na včasné oznámenie rozkazov vojensko-politického vedenia krajiny veliteľom jadrových ponoriek o bojových hliadkach v každom kúte Svetového oceánu. Na rozdiel od ultra dlhých vĺn, ktoré prenikajú do vodného stĺpca iba o niekoľko desiatok metrov, by nový komunikačný systém mal poskytovať spoľahlivý príjem núdzových správ v hĺbkach 100 metrov a viac.
Áno … pred signalistami nastal veľmi, veľmi netriviálny technický problém.
ZEUS
… Začiatkom 90. rokov minulého storočia vydali vedci zo Stanfordskej univerzity (Kalifornia) sériu zaujímavých vyhlásení týkajúcich sa výskumu v oblasti rádiového inžinierstva a rádiového prenosu. Američania boli svedkami neobvyklého javu - vedecké rádiové zariadenie umiestnené na všetkých kontinentoch Zeme pravidelne, súčasne, zaznamenáva podivné opakujúce sa signály na frekvencii 82 Hz (alebo v pre nás známejšom formáte 0 000 082 MHz). Uvedená frekvencia sa týka rozsahu extrémne nízkych frekvencií (ELF), v tomto prípade je dĺžka monštruóznej vlny 3658,5 km (štvrtina priemeru Zeme).
16-minútový prenos „ZEUSA“zaznamenaný 08.12.2000 o 08:40 UTC
Prenosová rýchlosť pre jednu reláciu sú tri znaky každých 5-15 minút. Signály pochádzajú priamo zo zemskej kôry - vedci majú mystický pocit, že s nimi hovorí samotná planéta.
Mysticizmus je množstvo stredovekých tmárcov a pokročilí Yankees okamžite hádali, že majú do činenia s neuveriteľným vysielačom ELF umiestneným niekde na druhom konci Zeme. Kde? Je jasné, kde - v Rusku. Vyzerá to tak, že títo šialení Rusi „skratovali“celú planétu a používali ju ako obrovskú anténu na prenos šifrovaných správ.
Tajný objekt „ZEUS“sa nachádza 18 kilometrov južne od vojenského letiska Severomorsk-3 (polostrov Kola). Na mape Google Maps sú dobre viditeľné dve čistiny (diagonálne), ktoré sa tiahnu lesnou tundrou dva desiatky kilometrov (množstvo internetových zdrojov uvádza dĺžku čiar na 30 alebo dokonca 60 km), navyše technické budovy, stavby, prístupové cesty a ďalšie 10 -kilometrové mýtisko na západ od dvoch hlavných línií.
Radosti s „kŕmičmi“(rybári hneď hádajú, o čom hovoria), niekedy sa mýlia s anténami. V skutočnosti ide o dve obrovské „elektródy“, ktorými je poháňaný elektrický výboj s výkonom 30 MW. Anténa je samotná planéta Zem.
Voľba tohto miesta na inštaláciu systému sa vysvetľuje nízkou vodivosťou miestnej pôdy - s hĺbkou kontaktných otvorov 2 až 3 kilometre prenikajú elektrické impulzy hlboko do útrob Zeme a prenikajú na planétu cez. Pulzy obrovského generátora ELF sú jasne zaznamenané dokonca aj vedeckými stanicami v Antarktíde.
Predložený obvod nie je bez nevýhod - objemné rozmery a extrémne nízka účinnosť. Napriek obrovskému výkonu vysielača je výstupný výkon iba niekoľko wattov. Prijímanie takýchto dlhých vĺn navyše prináša so sebou aj značné technické ťažkosti.
Prijímanie signálov od „Zeusa“vykonávajú ponorky na cestách v hĺbke 200 metrov k vlečenej anténe dlhej asi jeden kilometer. Vzhľadom na extrémne nízku rýchlosť prenosu údajov (jeden bajt za niekoľko minút) sa systém ZEUS evidentne používa na prenos najjednoduchších kódovaných správ, napríklad: „Vystúpte na povrch (uvoľnite maják) a počúvajte správu prostredníctvom satelitnej komunikácie.."
V záujme spravodlivosti je potrebné poznamenať, že prvýkrát bola takáto schéma prvýkrát koncipovaná v USA počas studenej vojny - v roku 1968 bol navrhnutý projekt tajného námorného zariadenia s kódovým označením Sanguine („optimistický“) - Yankees mal v úmysle premeniť 40% lesnej oblasti Wisconsinu na obrovský vysielač pozostávajúci zo 6 000 míľ podzemných káblov a 100 vysoko chránených bunkrov na umiestnenie pomocných zariadení a generátorov energie. Podľa koncepcie tvorcov bol systém schopný odolať jadrovému výbuchu a poskytnúť sebavedomé vysielanie signálu o raketovom útoku na všetky jadrové ponorky amerického námorníctva v akejkoľvek oblasti oceánov.
Americký vysielač ELF (Clam Lake, Wisconsin, 1982)
V rokoch 1977-1984 bol projekt realizovaný v menej absurdnej forme v podobe systému Seafarer, ktorého antény boli umiestnené v Clam Lake (Wisconsin) a na leteckej základni Sawyer (Michigan). Prevádzková frekvencia inštalácie amerického ELF je 76 Hz (vlnová dĺžka 3947, 4 km). Výkon vysielača námorníka - 3 MW. Systém bol vyradený z bojovej povinnosti v roku 2004.
V súčasnosti je sľubným smerom riešenia problému komunikácie s ponorkami využitie laserov modrozeleného spektra (0,42-0,53 mikrónov), ktorých žiarenie s najmenšími stratami prekonáva vodné prostredie a preniká do hĺbky 300 metrov. Okrem zjavných ťažkostí s presným umiestnením lúča je „kameňom úrazu“tejto schémy vysoký požadovaný výkon žiariča. Prvá možnosť poskytuje použitie opakovacích satelitov s veľkoformátovými reflexnými reflektormi. Možnosť bez opakovača poskytuje výkonný zdroj energie na obežnej dráhe - na napájanie 10 W lasera je potrebná elektráreň s výkonom o dva rády vyšším.
Na záver je potrebné poznamenať, že ruské námorníctvo je jednou z dvoch flotíl na svete, ktoré majú plný počet námorných jadrových síl. Okrem dostatočného počtu nosičov, rakiet a hlavíc sa u nás uskutočnil aj seriózny výskum v oblasti vytvárania komunikačných systémov s ponorkami, bez ktorých by námorné strategické jadrové sily stratili svoj zlovestný význam.
„Goliáš“počas druhej svetovej vojny
Riadiace a komunikačné lietadlo Boeing E-6 Mercury, prvok záložného komunikačného systému pre jadrové ponorky s balistickými raketami (SSBN) amerického námorníctva
