Vilken löjlig fråga? "Hur man kontaktar en ubåt"
Skaffa en satellittelefon och ring. Kommersiella satellitkommunikationssystem som INMARSAT eller Iridium låter dig ringa Antarktis utan att lämna ditt kontor i Moskva. Den enda nackdelen är den höga kostnaden för samtalet, men försvarsministeriet och Roscosmos har säkert interna "företagsprogram" med betydande rabatter …
Faktum är att i Internet, Glonass och trådlösa dataöverföringssystem, kan kommunikationsproblemet med ubåtar verka som ett meningslöst och inte särskilt kvitt skämt - vilka problem kan det vara, 120 år efter radioens uppfinning?
Men det är bara ett problem här - båten, till skillnad från flygplan och ytfartyg, rör sig i havets djup och reagerar inte alls på anropssignalerna för konventionella HF-, VHF-, DV -radiostationer - salt havsvatten, är en utmärkt elektrolyt, dämpar pålitligt alla signaler.
Tja … om det behövs kan båten komma upp till periskopdjup, förlänga radioantennen och genomföra en kommunikationssession med stranden. Har problemet lösts?
Ack, allt är inte så enkelt - moderna kärnkraftsdrivna fartyg kan stå under vatten i flera månader, bara stiga upp till ytan för att genomföra en schemalagd kommunikationssession. Frågans huvudsakliga betydelse ligger i tillförlitlig överföring av information från stranden till ubåten: är det verkligen nödvändigt att vänta en dag eller mer för att sända en viktig order - till nästa kommunikationssession på schemat?
Med andra ord, i början av ett kärnvapenkrig riskerar missilubåtar att vara värdelösa - medan strider härjar på ytan kommer båtarna att fortsätta att tyst skriva ut "åttor" i havets djup, omedvetna om de tragiska händelserna som inträffar placera "ovan". Men hur är det med vår hämndkärnvapenattack? Varför behöver vi marina kärnvapenstyrkor om de inte kan användas i tid?
Hur kommer du i kontakt med en ubåt som lurar på havsbotten?
Den första metoden är ganska logisk och enkel, samtidigt är den mycket svår att implementera i praktiken, och driftsintervallet för ett sådant system lämnar mycket att önska. Vi pratar om undervattenskommunikation - akustiska vågor, till skillnad från elektromagnetiska, förökar sig i den marina miljön mycket bättre än i luften - ljudets hastighet på 100 meters djup är 1468 m / s!
Det återstår bara att installera kraftfulla hydrofoner eller sprängladdningar i botten - en rad explosioner vid ett visst intervall visar entydigt ubåtarna behovet av att komma upp och ta emot en viktig chiffer med radio. Metoden är lämplig för operationer i kustzonen, men det kommer inte att vara möjligt att "skrika ner" Stilla havet, annars kommer den erforderliga kraften för explosionerna att överstiga alla rimliga gränser, och den resulterande tsunamivågan kommer att skölja bort allt från Moskva till New York.
Naturligtvis kan hundratals och tusentals kilometer kablar läggas längs botten - till hydrofoner installerade i områden där strategiska missilbärare och multifunktionella kärnbåtar är mest troliga att hittas … Men finns det en annan, mer pålitlig och effektiv lösning?
Der Goliath. Rädsla för höjder
Det är omöjligt att kringgå naturlagarna, men det finns undantag från var och en av reglerna. Havsytan är inte transparent för långa, medellånga, korta och ultrakorte vågor. Samtidigt sprids ultralånga vågor, reflekterade från jonosfären, lätt över horisonten i tusentals kilometer och kan tränga in i havets djup.
En väg ut hittades - ett kommunikationssystem på superlånga vågor. Och det icke-triviala problemet med kommunikation med ubåtar är löst!
Men varför sitter alla radioamatörer och radioexperter med ett så dystert uttryck i ansiktet?
Beroende av radiovågornas penetrationsdjup på deras frekvens
VLF (mycket låg frekvens) - mycket låga frekvenser
ELF (extremt låg frekvens) - extremt låga frekvenser
Ultralånga vågor - radiovågor med en våglängd på mer än 10 kilometer. I det här fallet är vi intresserade av det mycket låga frekvensområdet (VLF) i intervallet från 3 till 30 kHz, det sk. "Myriameter vågar". Försök inte ens söka efter det här intervallet på dina radioapparater - för att arbeta med mycket långa vågor behöver du antenner med fantastiska dimensioner, många kilometer långa - ingen av de civila radiostationerna fungerar i "myriametervåg" -området.
Antennernas monströsa dimensioner är det största hindret för att skapa VLF -radiostationer.
Och ändå forskades inom detta område under första hälften av XX -talet - deras resultat var den otroliga Der Goliath ("Goliath"). En annan representant för den tyska "wunderwaffe"-världens första superlångvågiga radiostation, skapad i Kriegsmarines intresse. Signaler från "Goliath" mottogs med säkerhet av ubåtar i området vid det goda hoppets kap, medan radiovågor som utsändes av supersändaren kunde tränga in i vattnet till ett djup av 30 meter.
Fordonsmått jämfört med stödet "Goliath"
Utsikten över "Goliath" är fantastisk: VLF -sändarantennen består av tre paraplydelar monterade runt tre centrala stolpar 210 meter höga, antennens hörn är fixerade på femton gittermaster med en höjd av 170 meter. Varje antennplåt består i sin tur av sex vanliga trianglar med en sida på 400 m och är ett system av stålkablar i ett rörligt aluminiumskal. Antennbanan är spänd med 7 ton motvikter.
Den maximala sändareffekten är 1,8 megawatt. Arbetsområde 15 - 60 kHz, våglängd 5000 - 20 000 m. Dataöverföringshastighet - upp till 300 bit / s.
Installationen av en stor radiostation i förorten Kalbe slutfördes våren 1943. I två år tjänstgjorde "Goliath" i Kriegsmarines intresse och samordnade åtgärderna för "packar av vargar" i det stora Atlanten, tills "objektet" i april 1945 inte fångades av amerikanska trupper. Efter en tid kom området under den sovjetiska administrationens kontroll - stationen demonterades omedelbart och fördes till Sovjetunionen.
I sextio år undrade tyskarna var ryssarna hade gömt Goliat. Satte dessa barbarer ett mästerverk av tysk designtanke på naglarna?
Hemligheten avslöjades i början av XXI -talet - tyska tidningar kom ut med höga rubriker:”Sensation! Goliat hittat! Stationen är fortfarande i drift!"
Höga master av "Goliath" steg upp i Kstovsky -distriktet i Nizhny Novgorod -regionen, nära byn Druzhny - det är här trofé -supersändaren sänder. Beslutet att återställa "Goliath" fattades redan 1949, den första sändningen ägde rum den 27 december 1952. Och nu, i mer än 60 år, har den legendariska "Goliat" vaktat vårt fädernesland och tillhandahållit kommunikation med ubåtarna i marinen som går under vatten, samtidigt som den är sändare för den exakta tidstjänsten "Beta".
Imponerad av "Goliatens" förmåga stannade inte sovjetiska specialister där och utvecklade tyska idéer. År 1964, 7 kilometer från staden Vileika (Vitryssland), byggdes en ny, ännu mer grandios radiostation, mer känd som Marinens 43: e kommunikationscentrum.
Idag är VLF -radiostationen nära Vileika, tillsammans med Baikonur -kosmodromen, marinbasen i Sevastopol, baser i Kaukasus och Centralasien, bland Rysslands utländska militära anläggningar. Omkring 300 officerare och befälsbefäl vid den ryska marinen tjänstgör vid kommunikationscentret Vileika, utan att räkna med de civila medborgarna i Vitryssland. Lagligt har anläggningen inte status som en militärbas, och radiostationens territorium överfördes till Ryssland för fri användning fram till 2020.
Huvudattraktionen för den ryska flottans 43: e kommunikationscentrum är naturligtvis VLF -radiosändaren Antey (RJH69), skapad i den tyska Goliatens bild och likhet. Den nya stationen är mycket större och mer perfekt än fångad tysk utrustning: höjden på de centrala stöden ökade till 305 m, höjden på sidogittermastarna nådde 270 meter. Förutom de sändande antennerna finns ett antal tekniska strukturer på 650 hektar, inklusive en mycket skyddad underjordisk bunker.
Den ryska marinens 43: e kommunikationscentrum tillhandahåller kommunikation med atomubåtar i beredskap i Atlanten, Indiska och norra Stilla havet. Förutom huvudfunktionerna kan det gigantiska antennkomplexet användas för flygvapen, strategiska missilstyrkor, Ryska federationens rymdstyrkor och Antey används också för elektronisk spaning och elektronisk krigföring och är bland sändare av tjänsten Beta precisionstid.
Kraftfulla radiosändare "Goliath" och "Antey" ger tillförlitlig kommunikation om mycket långa vågor på norra halvklotet och över ett stort område på södra halvklotet. Men vad händer om ubåtsstridspatrullområden skiftar till södra Atlanten eller Stilla havets ekvatoriella breddgrader?
För speciella fall har Naval Aviation specialutrustning: Tu-142MR "Orel" repeaterflygplan (NATO-klassificering Bear-J) är en integrerad del av reservkontrollsystemet för marina kärnvapenstyrkor.
Örnen skapades i slutet av 1970-talet på grundval av Tu-142 anti-ubåtsflygplan (som i sin tur är en modifiering av T-95 strategiska bombplan), och Eagle skiljer sig från sin föregångare genom frånvaron av sökutrustning-istället för det första lastutrymmet finns en rulle med en bogserad 8600 meter lång antenn från VLF-radiosändaren "Fregat". Förutom superlångvågsstationen finns det ombord på Tu-142MR ett komplex av kommunikationsutrustning för användning i konventionella radiovågsband (medan flygplanet kan utföra funktionerna hos en kraftfull HF-repeater även utan att lyfta in i luften).
Det är känt att från början av 2000 -talet var flera fordon av denna typ fortfarande med i den tredje skvadronen i 568: e vakterna. blandade luftfartsregementet vid Stilla havet.
Naturligtvis är användningen av repeaterflygplan inget annat än en påtvingad (backup) halvmått-i händelse av en verklig konflikt kan Tu-142MR lätt fångas upp av fiendens flygplan, dessutom kan flygplanet cirkla i en viss kvadrat avmasker ubåtsrobotbäraren och indikerar tydligt för fienden positionen på ubåten.
Sjömännen behövde ett utomordentligt tillförlitligt sätt att i tid kommunicera order från landets militärpolitiska ledarskap till befälhavarna för atomubåtar om stridspatruller i alla hörn av världshavet. Till skillnad från ultralånga vågor som bara tränger in i vattenpelaren med ett par tiotals meter, bör det nya kommunikationssystemet ge tillförlitlig mottagning av nödmeddelanden på 100 meters djup eller mer.
Ja … ett mycket, mycket otrivligt tekniskt problem uppstod innan signalmännen.
ZEUS
… I början av 1990 -talet gav forskare vid Stanford University (Kalifornien) ut en rad spännande uttalanden om forskning inom radioteknik och radioöverföring. Amerikanerna har bevittnat ett ovanligt fenomen - vetenskaplig radioutrustning som finns på alla jordens kontinenter registrerar regelbundet samtidigt konstiga repetitiva signaler med en frekvens av 82 Hz (eller, i ett mer bekant format för oss, 0 000 082 MHz). Den angivna frekvensen avser intervallet för extremt låga frekvenser (ELF), i detta fall är monströsa vågens längd 3658,5 km (en fjärdedel av jordens diameter).
16-minuters sändning "ZEUSA" inspelad 08.12.2000 kl 08:40 UTC
Överföringshastigheten för en session är tre tecken var 5-15 minuter. Signaler kommer direkt från jordskorpan - forskare har en mystisk känsla av att planeten själv pratar med dem.
Mystik är en del av medeltida obskurantister, och de avancerade Yankees gissade genast att de hade att göra med en otrolig ELF -sändare som ligger någonstans på andra sidan jorden. Var? Det är klart var - i Ryssland. Det ser ut som att dessa galna ryssar "kortsluts" hela planeten och använder den som en jätteantenn för att överföra krypterade meddelanden.
Det hemliga objektet "ZEUS" ligger 18 kilometer söder om det militära flygfältet Severomorsk-3 (Kola-halvön). På Google Maps-kartan är två clearings (diagonalt) tydligt synliga, som sträcker sig genom skogstundran i två tiotals kilometer (ett antal internetkällor indikerar linjernas längd vid 30 eller till och med 60 km), dessutom teknisk byggnader, strukturer, tillfartsvägar och ytterligare 10 -kilometer glade väster om de två huvudlinjerna.
Glader med "matare" (fiskare kommer omedelbart att gissa vad de pratar om), ibland misstas som antenner. I själva verket är det två jätte "elektroder" genom vilka en elektrisk urladdning på 30 MW drivs. Antennen är planeten Jorden själv.
Valet av denna plats för installation av systemet förklaras av den lokala jordens låga ledningsförmåga - med ett djup av kontakthål på 2-3 kilometer tränger elektriska impulser djupt in i jordens tarmar, tränger in i planeten genom och genom. Den gigantiska ELF -generatorns pulser registreras tydligt även av vetenskapliga stationer i Antarktis.
Den presenterade kretsen är inte utan sina nackdelar - skrymmande dimensioner och extremt låg effektivitet. Trots sändarens enorma effekt är uteffekten bara några watt. Dessutom medför mottagning av sådana långa vågor också betydande tekniska svårigheter.
Ta emot signaler från "Zeus" utförs av ubåtar i rörelse på 200 meters djup till en bogserad antenn som är cirka en kilometer lång. På grund av den extremt låga dataöverföringshastigheten (en byte per flera minuter) används ZEUS -systemet uppenbarligen för att överföra de enklaste kodade meddelandena, till exempel: "Stig upp till ytan (släpp en fyr) och lyssna på meddelandet via satellitkommunikation."
För rättvisans skull bör det noteras att för första gången ett sådant system först utformades i USA under kalla kriget - 1968 föreslogs ett projekt för en hemlig marinanläggning med kodnamnet Sanguine ("Optimistisk") - Yankees avsåg att förvandla 40% av Wisconsons skogsområde till en gigantisk sändare bestående av 6.000 miles av underjordiska kablar och 100 mycket skyddade bunkrar för att hysa hjälputrustning och kraftgeneratorer. Som tänkt av skaparna kunde systemet motstå en kärnvapenexplosion och tillhandahålla en säker sändning av en missilattacksignal på alla atomubåtar från den amerikanska flottan i alla områden i haven.
Amerikansk ELF -sändare (Clam Lake, Wisconsin, 1982)
1977-1984 genomfördes projektet i en mindre absurd form i form av Seafarer-systemet, vars antenner var belägna i Clam Lake (Wisconsin) och vid Sawyer Air Force Base (Michigan). Driftfrekvensen för den amerikanska ELF -installationen är 76 Hz (våglängd 3947, 4 km). Sjömans sändareffekt - 3 MW. Systemet togs bort från stridstjänsten 2004.
För närvarande är en lovande riktning för att lösa problemet med kommunikation med ubåtar användningen av lasrar med det blågröna spektrumet (0,42-0,53 mikron), vars strålning med minst förluster övervinner vattenmiljön och tränger in på ett djup av 300 meter. Förutom de uppenbara svårigheterna med exakt strålpositionering är "stötesten" i detta schema sändarens höga effekt. Det första alternativet möjliggör användning av repeater-satelliter med stora reflekterande reflektorer. Alternativet utan repeater ger en kraftfull energikälla i omloppsbana - för att driva en 10 W laser krävs ett kraftverk med en effekt på två storleksordningar högre.
Sammanfattningsvis bör det noteras att den ryska marinen är en av två flottor i världen som har ett komplett komplement av marina kärnvapenstyrkor. Förutom ett tillräckligt antal bärare, missiler och stridsspetsar, i vårt land, utfördes seriös forskning på området för att skapa kommunikationssystem med ubåtar, utan vilka marinstrategiska kärnvapenstyrkor skulle förlora sin olycksbådande betydelse.
"Goliat" under andra världskriget
Boeing E-6 Mercury kontroll- och kommunikationsflygplan, element i reservkommunikationssystemet för atomubåtar med ballistiska missiler (SSBN) från US Navy
