Kakvo smiješno pitanje? "Kako kontaktirati podmornicu"
Nabavite satelitski telefon i uputite poziv. Komercijalni satelitski komunikacijski sustavi 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 …
Doista, u doba Interneta, Glonassa i bežičnih sustava za prijenos podataka, problem komunikacije s podmornicama može se činiti kao besmislena i ne baš duhovita šala - kakvi bi problemi mogli biti 120 godina nakon izuma radija?
No, 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, izvrstan elektrolit, pouzdano prigušuje sve signale.
Pa … ako je potrebno, čamac može isplivati na dubinu periskopa, proširiti radio antenu i provesti komunikacijsku sesiju s obalom. Je li problem riješen?
Nažalost, nije sve tako jednostavno - moderni brodovi na nuklearni pogon sposobni su biti potopljeni 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 narudžba - 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 oceana, nesvjesni tragičnih događaja koji su se dogodili mjesto "iznad". No 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, istodobno je vrlo teško provediva u praksi, a radni raspon takvog sustava ostavlja mnogo želja. Govorimo o podvodnoj komunikaciji - akustični valovi, za razliku od elektromagnetskih, šire se u morskom okolišu puno bolje nego u zraku - brzina zvuka na dubini od 100 metara iznosi 1468 m / s!
Ostaje samo instaliranje snažnih hidrofona ili eksplozivnih punjenja na dno - niz eksplozija u određenom intervalu nedvosmisleno će pokazati podmornicama potrebu isplivanja i primanja važne šifre putem radija. Metoda je prikladna za operacije u obalnom pojasu, ali neće biti moguće "doviknuti" Tihi ocean, inače će potrebna snaga eksplozija premašiti sve razumne granice, a rezultirajući val tsunamija isprat će sve iz Moskve u New York.
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 Golijat. Strah od visine
Nemoguće je zaobići zakone prirode, ali postoje iznimke u svakom od pravila. 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 oceana.
Pronađen je izlaz - komunikacijski sustav na super dugim valovima. I netrivijalni problem komunikacije s podmornicama je riješen!
Ali zašto svi radioamateri i radijski stručnjaci sjede s tako sumornim izrazom lica?
Ovisnost dubine prodiranja radiovalova od njihove frekvencije
VLF (vrlo niska frekvencija) - vrlo niske frekvencije
ELF (izuzetno niska frekvencija) - izuzetno niske frekvencije
Ultradugi valovi - radio valovi s valnom duljinom većom od 10 kilometara. U ovom slučaju zanima nas vrlo niskofrekventni raspon (VLF) u rasponu od 3 do 30 kHz, tzv. "Valovi 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 od civilnih radio postaja ne radi u rasponu "vala mirijametra".
Čudovišne dimenzije antena glavna su prepreka stvaranju VLF radio postaja.
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 radijske postaje, stvorene u interesu Kriegsmarine. 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 nevjerojatan: VLF odašiljačka antena sastoji se od tri dijela kišobrana postavljena oko tri središnja stupa visoka 210 metara, uglovi antene učvršćeni su na petnaest rešetkastih jarbola visine 170 metara. Svaki se antenski list sastoji od šest pravilnih trokuta sa stranicom od 400 m i sustav je čeličnih kabela u pomičnoj aluminijskoj školjci. Antenska mreža napeta je protuutezima od 7 tona.
Maksimalna snaga odašiljača je 1,8 megavata. Radni raspon 15 - 60 kHz, valna duljina 5000 - 20 000 m. Brzina prijenosa podataka - do 300 bita / s.
Instalacija grandiozne radio postaje u predgrađu Kalbe dovršena 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 bilo pod kontrolom sovjetske uprave - stanica je odmah demontirana i odvedena u SSSR.
Šezdeset godina Nijemci su se pitali gdje su Rusi sakrili Golijata. Jesu li ti barbari na nokte stavili remek -djelo njemačke dizajnerske misli?
Tajna je otkrivena početkom XXI stoljeća - njemačke novine izašle su s glasnim naslovima: „Senzacija! Golijat pronađen! Stanica je još uvijek u funkciji!"
Visoki jarboli "Golijata" uzdigli su se u okrugu Kstovsky u regiji Nižnji Novgorod, u blizini sela Druzhny - ovdje se emitira trofejni super -odašiljač. Odluka o obnovi "Golijata" donesena je davne 1949. godine, prvo emitiranje dogodilo se 27. prosinca 1952. godine. I sada, već više od 60 godina, legendarni "Golijat" čuva našu Domovinu, osiguravajući komunikaciju s podmornicama mornarice koje odlaze pod vodu, a istovremeno je odašiljač precizne vremenske službe "Beta".
Impresionirani sposobnostima "Golijata", sovjetski stručnjaci nisu tu stali i razvili su njemačke ideje. Godine 1964., 7 kilometara od grada Vilejke (Republika Bjelorusija), izgrađena je nova, još grandioznija radio postaja, poznatija kao 43. komunikacijski centar Mornarice.
Danas je radijska postaja VLF u blizini Vilejke, zajedno s kozmodromom Baikonur, pomorskom bazom u Sevastopolju, bazama na Kavkazu i u Srednjoj Aziji, među operativnim stranim vojnim objektima Ruske Federacije. U komunikacijskom centru Vileika služi oko 300 časnika i časnika mornarice Rusije, ne računajući civilne građane Bjelorusije. Pravno, objekt nema status vojne baze, a teritorij radijske postaje prebačen je u Rusiju na besplatno korištenje do 2020. godine.
Glavna atrakcija 43. komunikacijskog centra Ruske mornarice, naravno, je VLF radijski odašiljač Antey (RJH69), nastao po ugledu i sličnosti njemačkog Golijata. Nova postaja mnogo je veća i savršenija od zarobljene njemačke opreme: visina središnjih nosača povećana je na 305 m, visina bočnih rešetkastih jarbola dosegla je 270 metara. Osim odašiljačkih antena, na području od 650 hektara nalazi se niz tehničkih građevina, uključujući visoko zaštićen podzemni bunker.
43. komunikacijski centar ruske mornarice omogućuje komunikaciju s nuklearnim podmornicama u pripravnosti u vodama Atlantskog, Indijskog i Sjevernog Pacifika. Osim svojih glavnih funkcija, divovski antenski kompleks može se koristiti u interesu zračnih snaga, raketnih snaga strateških snaga, svemirskih snaga Ruske Federacije, a Antey se također koristi za elektroničko izviđanje i elektroničko ratovanje te je među odašiljačima uslugu beta preciznog vremena.
Snažni radio odašiljači "Goliath" i "Antey" pružaju pouzdanu komunikaciju na vrlo dugim valovima na sjevernoj hemisferi i na velikom području južne hemisfere. No što ako se podmornička područja borbenih ophodnji pomaknu prema južnom Atlantiku ili ekvatorijalnim širinama Tihog oceana?
Za posebne slučajeve Mornaričko zrakoplovstvo ima posebnu opremu: avion-repetitor Tu-142MR "Orel" (NATO klasifikacija Bear-J) sastavni je dio pričuvnog sustava upravljanja pomorskim nuklearnim snagama.
Nastao krajem 1970-ih na temelju protupodmorničkog zrakoplova Tu-142 (koji je pak modifikacija strateškog bombardera T-95), Eagle se od svog prapočetka razlikuje po nedostatku opreme za pretraživanje-umjesto u prvom teretnom prostoru nalazi se rola s vučenom antenom od 8600 metara VLF radijskog odašiljača "Fregat". Osim super-dugovalne postaje, na brodu Tu-142MR nalazi se i kompleks komunikacijske opreme za rad u konvencionalnim radio-valnim pojasevima (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. mješovita zrakoplovna pukovnija Pacifičke flote.
Naravno, uporaba zrakoplova 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.
Mornari su trebali iznimno pouzdano sredstvo za pravodobno prenošenje zapovijedi vojno-političkog vodstva zemlje zapovjednicima nuklearnih podmornica u borbenim ophodnjama u bilo kojem kutku Svjetskog oceana. Za razliku od ultradugih valova koji prodiru u vodeni stub za samo nekoliko desetaka metara, novi komunikacijski sustav trebao bi omogućiti pouzdan prijem hitnih poruka na dubini od 100 metara ili više.
Da … pred signalistima se pojavio vrlo, vrlo netrivijalan tehnički problem.
ZEUS
… Početkom devedesetih godina prošlog stoljeća znanstvenici sa Sveučilišta Stanford (Kalifornija) izdali su niz intrigantnih izjava u vezi s istraživanjem na području radiotehnike i radijskog prijenosa. Amerikanci su svjedočili neobičnoj pojavi - znanstvena radijska oprema koja se nalazi na svim kontinentima Zemlje redovito, 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 izrazito niskih frekvencija (ELF), u ovom slučaju duljina čudovišnog vala je 3658,5 km (četvrtina promjera Zemlje).
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 izravno iz zemljine kore - istraživači imaju mističan osjećaj da s njima razgovara i sam planet.
Mistika je ždrijeb srednjovjekovnih mračnjaka, a napredni Jenkiji odmah su pogodili da se radi o nevjerojatnom ELF odašiljaču koji se nalazi negdje s druge strane Zemlje. Gdje? Jasno je gdje - u Rusiji. Čini se da su ti ludi Rusi "kratko spojili" cijeli planet, koristeći ga kao divovsku 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 desetka kilometara (brojni internetski izvori ukazuju na duljinu linija na 30 ili čak 60 km), osim toga zgrada, građevina, pristupnih cesta i dodatnog proplanka od 10 kilometara zapadno od dviju glavnih linija.
Žlice s "hranilicama" (ribari će odmah pogoditi o čemu govore), ponekad zamijenjene s 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 ugradnju sustava objašnjava se niskom vodljivošću lokalnog tla - s dubinom kontaktnih rupa od 2-3 kilometra električni impulsi prodiru duboko u utrobu Zemlje, prodirući kroz planet kroz i kroz. Pulseve divovskog ELF generatora jasno bilježe čak i znanstvene postaje na Antarktiku.
Predstavljeni krug nije bez nedostataka - glomaznih dimenzija i iznimno niske učinkovitosti. Unatoč ogromnoj snazi odašiljača, izlazna snaga je samo nekoliko vata. Osim toga, prijem takvih dugih valova također povlači znatne tehničke poteškoće.
Prijem signala od "Zeusa" obavljaju podmornice u pokretu na dubini od 200 metara do vučene antene dugačke oko kilometar. Zbog iznimno niske brzine prijenosa podataka (jedan bajt u nekoliko minuta), sustav ZEUS očito se 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 prvi put takva shema prvi put začeta u Sjedinjenim Državama tijekom Hladnog rata - 1968. godine predložen je projekt za tajni objekt mornarice kodnog naziva Sanguine ("Optimistički") - Jenkiji su namjeravali 40% šumske površine Wisconsina pretvoriti u divovski odašiljač koji se sastoji od 6000 milja podzemnih kabela i 100 visoko zaštićenih bunkera za smještaj pomoćne opreme i generatora energije. Kako su zamislili tvorci, sustav je mogao izdržati nuklearnu eksploziju i osigurati pouzdan 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 sustava 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 duljina 3947, 4 km). Snaga odašiljača pomoraca - 3 MW. Sustav je uklonjen s borbene dužnosti 2004. godine.
Trenutno je obećavajući smjer za rješavanje problema komunikacije s podmornicama uporaba lasera plavo-zelenog spektra (0,42-0,53 mikrona) čije zračenje s najmanjim gubicima prevladava vodeni okoliš i prodire do dubine od 300 metara. Uz očite poteškoće 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 veća.
Zaključno, valja napomenuti da je ruska mornarica jedna od dvije flote u svijetu koja ima potpuni sastav pomorskih nuklearnih snaga. Uz dovoljan broj nosača, projektila i bojevih glava, u našoj zemlji provedena su ozbiljna istraživanja na području stvaranja komunikacijskih sustava s podmornicama, bez kojih bi pomorske strateške nuklearne snage izgubile svoju zlokobnu važnost.
"Golijat" tijekom Drugog svjetskog rata
Boeing E-6 Zrakoplov za upravljanje i komunikaciju sa živom, element pričuvnog komunikacijskog sustava za nuklearne podmornice s balističkim raketama (SSBN) američke mornarice
