Milyen nevetséges kérdés? "Hogyan lehet kapcsolatba lépni egy tengeralattjáróval"
Vegyünk egy műholdas telefont, és hívjunk. Az olyan kereskedelmi műholdas kommunikációs rendszerek, mint az INMARSAT vagy az Iridium lehetővé teszik az Antarktisz tárcsázását anélkül, hogy elhagynák a moszkvai irodát. Az egyetlen hátrány a hívás magas költsége, azonban a Honvédelmi Minisztérium és a Roszkoszmosz biztosan rendelkezik belső "vállalati programokkal", jelentős kedvezményekkel …
Valóban, az internet, a Glonass és a vezeték nélküli adatátviteli rendszerek korában a tengeralattjárókkal való kommunikáció problémája értelmetlennek és nem túl szellemes viccnek tűnhet - milyen problémák lehetnek, 120 évvel a rádió feltalálása után?
De itt csak egy probléma van - a hajó, ellentétben a repülőgépekkel és a felszíni hajókkal, az óceán mélyén mozog, és egyáltalán nem reagál a hagyományos HF, VHF, DV rádióállomások hívójelére - a sós tengervíz kiváló elektrolit, megbízhatóan tompítja a jeleket.
Nos … ha szükséges, a hajó periszkóp mélységig felszínre léphet, meghosszabbíthatja a rádióantennát, és kommunikációt folytathat a partdal. Megoldódott a probléma?
Sajnos nem minden ilyen egyszerű - a modern nukleáris meghajtású hajók hónapokig képesek víz alá merülni, csak időnként emelkednek a felszínre, hogy megbeszélés szerinti kommunikációt tartsanak. A kérdés fő fontossága abban rejlik, hogy a partról a tengeralattjáróra megbízhatóan továbbítják az információkat: valóban egy napot vagy többet kell várni egy fontos parancs továbbítására - a menetrend szerinti következő kommunikációs ülésig?
Más szóval, az atomháború kezdetén a rakéta -tengeralattjárók haszontalanok lehetnek - miközben a felszínen dúlnak a csaták, a hajók továbbra is csendben írnak "nyolcasokat" az óceánok mélyére, nem tudva a tragikus eseményekről. hely "fent". De mi van a megtorló nukleáris csapásunkkal? Miért van szükségünk haditengerészeti nukleáris erőkre, ha azokat nem lehet időben használni?
Hogyan lehet kapcsolatba lépni a tengerfenéken leselkedő tengeralattjáróval?
Az első módszer meglehetősen logikus és egyszerű, ugyanakkor nagyon nehéz megvalósítani a gyakorlatban, és egy ilyen rendszer működési tartománya sok kívánnivalót hagy maga után. Víz alatti kommunikációról beszélünk - az akusztikus hullámok, ellentétben az elektromágneses hullámokkal, sokkal jobban terjednek a tengeri környezetben, mint a levegőben - a hangsebesség 100 méter mélyen 1468 m / s!
Nincs más hátra, mint erős hidrofonokat vagy robbanótölteteket felszerelni az aljára - egy robbanássorozat bizonyos időközönként egyértelműen megmutatja a tengeralattjáróknak, hogy fel kell fedezniük és rádión kell fogadniuk egy fontos titkosítást. A módszer alkalmas a part menti övezetben végzett műveletekre, de nem lehet „lekiabálni” a Csendes -óceánt, ellenkező esetben a robbanások előírt ereje meghaladja az ésszerű határokat, és a keletkező szökőár elmos mindent Moszkvából New Yorkba.
Természetesen több száz és ezer kilométer kábelt lehet fektetni az alján - olyan hidrofonokba, amelyeket olyan területekre telepítenek, ahol nagy valószínűséggel stratégiai rakétahordozókat és többcélú nukleáris tengeralattjárókat találnak … De van más, megbízhatóbb és hatékony megoldás?
Der Góliát. Tériszony
Lehetetlen kijátszani a természet törvényeit, de minden szabály alól van kivétel. A tenger felszíne nem átlátszó hosszú, közepes, rövid és ultrarövid hullámok esetén. Ugyanakkor az ionoszférából visszaverődő ultrahullámok könnyen elterjednek a horizonton több ezer kilométeren keresztül, és képesek behatolni az óceánok mélyébe.
Megtalálták a kiutat - egy kommunikációs rendszert szuperhosszú hullámokon. És megoldódik a tengeralattjárókkal való kommunikáció nem triviális problémája!
De miért ül minden rádióamatőr és rádiós szakértő ilyen sivár arckifejezéssel?
A rádióhullámok behatolási mélységének gyakorisága
VLF (nagyon alacsony frekvencia) - nagyon alacsony frekvenciák
ELF (rendkívül alacsony frekvencia) - rendkívül alacsony frekvenciák
Ultra hosszú hullámok - rádióhullámok, amelyek hullámhossza meghaladja a 10 kilométert. Ebben az esetben a 3-30 kHz közötti tartományban lévő nagyon alacsony frekvenciatartomány (VLF) érdekel bennünket, az ún. "Myriameter hullámok". Ne is kísérelje meg keresni ezt a tartományt a rádióin - a nagyon hosszú hullámokkal való munkavégzéshez elképesztő méretű, sok kilométer hosszú antennákra van szüksége - a polgári rádióállomások egyike sem működik a "myriameter wave" tartományban.
Az antennák szörnyű méretei jelentik a fő akadályt a VLF rádióállomások létrehozásában.
És mégis, a kutatásokat ezen a területen a XX. Század első felében végezték - eredményük a hihetetlen Der Góliát ("Góliát") volt. A német "wunderwaffe" másik képviselője-a világ első szuperhosszú hullámú rádióállomása, amelyet a Kriegsmarine érdekében hoztak létre. A "Góliát" jeleit magabiztosan fogadták a tengeralattjárók a Jóreménység-fok környékén, míg a szuper-adó által kibocsátott rádióhullámok 30 méter mélységig hatolhattak a vízbe.
A jármű méretei a "Góliát" támogatáshoz képest
A "Góliát" látványa lenyűgöző: a VLF adóantenna három esernyő részből áll, amelyek három 210 méter magas központi pólus körül vannak felszerelve, az antenna sarkai tizenöt rácsos oszlopra vannak rögzítve, amelyek magassága 170 méter. Mindegyik antennalap hat szabályos háromszögből áll, amelyek oldala 400 m, és mozgatható alumínium héjban lévő acélkábelekből áll. Az antenna szövedékét 7 tonnás ellensúllyal feszítik meg.
Az adó maximális teljesítménye 1,8 megawatt. Működési tartomány 15 - 60 kHz, hullámhossz 5000 - 20 000 m. Adatátviteli sebesség - akár 300 bit / s.
A nagyszabású rádióállomás telepítését Kalbe külvárosában 1943 tavaszán fejezték be. Két évig "Góliát" a Kriegsmarine érdekeit szolgálta, koordinálta a "farkasfalka" akcióit a hatalmas Atlanti -óceánon, mígnem 1945 áprilisában az amerikai csapatok elfogták a "tárgyat". Egy idő után a terület a szovjet adminisztráció ellenőrzése alá került - az állomást azonnal szétszerelték és a Szovjetunióba vitték.
A németek hatvan éven keresztül azon tűnődtek, vajon az oroszok hová rejtették el Góliátot. Ezek a barbárok a német formatervezés remekművét tették a körmökre?
A titok a XXI. Század elején derült ki - a német újságok hangos címszavakkal jelentek meg: „Szenzáció! Megtalálták Góliátot! Az állomás továbbra is működik!"
A "Góliát" magas árborai a Nyizsnyij Novgorod régió Ksztovszkij kerületében, Druzsny falu közelében emelkedtek fel - itt sugározza a trófea -szuperadó. A "Góliát" helyreállításáról 1949 -ben döntöttek, az első sugárzásra 1952. december 27 -én került sor. És most, több mint 60 éve a legendás "Góliát" őrzi hazánkat, kommunikációt biztosít a haditengerészet víz alá kerülő tengeralattjáróival, egyúttal a pontos "Beta" időszolgálat továbbítója.
A "Góliát" képességei lenyűgözve a szovjet szakemberek nem álltak meg, és német ötleteket fejlesztettek ki. 1964 -ben Vileika városától (Fehérorosz Köztársaság) 7 kilométerre új, még grandiózusabb rádióállomás épült, ismertebb nevén a haditengerészet 43. kommunikációs központja.
Ma a Vileika melletti VLF rádióállomás, a baikonuri kozmodróm, a Szevasztopol haditengerészeti bázisa, valamint a kaukázusi és közép -ázsiai bázisok mellett az Orosz Föderáció működő külföldi katonai létesítményei közé tartozik. Az orosz haditengerészet mintegy 300 tisztje és parancsnoka szolgál a Vileika kommunikációs központban, nem számítva a fehérorosz polgári polgárokat. Jogilag a létesítmény nem rendelkezik katonai bázis státussal, és a rádióállomás területét 2020 -ig ingyenesen Oroszországba szállították.
Az orosz haditengerészet 43. kommunikációs központjának fő attrakciója természetesen az Antey (RJH69) VLF rádióadó, amelyet a német Góliát képére és hasonlatosságára hoztak létre. Az új állomás sokkal nagyobb és tökéletesebb, mint a befogott német felszerelések: a központi tartók magassága 305 m -re nőtt, az oldalsó rácsoszlopok magassága elérte a 270 métert. A sugárzó antennákon kívül számos műszaki épület található 650 hektár területen, köztük egy fokozottan védett földalatti bunker.
Az orosz haditengerészet 43. kommunikációs központja riasztásban kommunikál a nukleáris tengeralattjárókkal az Atlanti -óceán, az Indiai és a Csendes -óceán északi részén. Az óriás antennakomplexum fő funkciói mellett a Légierő, a Stratégiai Rakéta Erők, az Orosz Föderáció Űrierői érdekében is használható, és az Antey -t elektronikus felderítésre és elektronikus hadviselésre is használják, és az a Beta precíziós időszolgáltatás.
A nagy teljesítményű "Góliát" és "Antey" rádióadók megbízható kommunikációt biztosítanak az északi féltekén és a déli félteke nagy területén nagyon hosszú hullámokon. De mi van akkor, ha a tengeralattjáró harci járőrövezetek az Atlanti -óceán déli részére vagy a Csendes -óceán egyenlítői szélességi szintjeire tolódnak át?
Különleges esetekben a haditengerészeti légiközlekedés speciális felszereléssel rendelkezik: a Tu-142MR "Orel" átjátszó repülőgép (NATO besorolású Bear-J) a haditengerészeti nukleáris erők tartalékvezérlő rendszerének szerves része.
Az 1970-es évek végén, a Tu-142 tengeralattjáró-ellenes repülőgép alapján (amely viszont a T-95 stratégiai bombázó módosítása) készült, az Eagle keresőberendezések hiányában különbözik elődjétől. az első csomagtérben van egy orsó, vontatott 8600 méteres antennával, a Fregat VLF rádióadóval. A szuperhosszú hullámú állomáson kívül a Tu-142MR fedélzetén van egy kommunikációs berendezés komplexum, amely a hagyományos rádióhullámú sávokban működik (míg a repülőgép képes teljesíteni egy erős nagyfrekvenciás ismétlő funkcióit anélkül, hogy felemelné a levegő).
Ismeretes, hogy a 2000 -es évek elejétől még számos ilyen típusú jármű szerepelt az 568. gárda 3. századában. a csendes -óceáni flotta vegyes repülési ezrede.
Természetesen az ismétlő repülőgépek használata nem más, mint kényszerített (tartalék) félintézkedés-valódi konfliktus esetén a Tu-142MR könnyen elfogható az ellenséges repülőgépek által, ráadásul a repülőgép egy bizonyos négyzet leleplezi a tengeralattjáró rakétahordozót, és egyértelműen jelzi az ellenségnek a tengeralattjáró helyzetét.
A tengerészeknek kivételesen megbízható eszközökre volt szükségük ahhoz, hogy időben közöljék az ország katonai-politikai vezetésének utasításait a nukleáris tengeralattjárók parancsnokaival a Világ-óceán bármely szegletében zajló harci járőrszolgálatokon. Az ultrahullámokkal ellentétben, amelyek csak néhány tíz méterrel hatolnak át a vízoszlopon, az új kommunikációs rendszernek megbízható vételt kell biztosítania a vészhelyzeti üzenetekről 100 méteres vagy annál nagyobb mélységben.
Igen … egy nagyon -nagyon nem triviális technikai probléma merült fel a jelzők előtt.
ZEUSZ
… A kilencvenes évek elején a Stanford Egyetem (Kalifornia) tudósai számos érdekes kijelentést tettek közzé a rádiótechnika és a rádióátvitel területén végzett kutatásokról. Az amerikaiak szemtanúi voltak egy szokatlan jelenségnek - a tudományos rádióberendezések a Föld minden kontinensén rendszeresen, ugyanakkor rögzítenek furcsa ismétlődő jeleket 82 Hz frekvencián (vagy számunkra ismertebb formában 0 000 082 MHz). A jelzett frekvencia a rendkívül alacsony frekvenciák tartományára (ELF) vonatkozik, ebben az esetben a szörnyű hullám hossza 3658,5 km (a Föld átmérőjének negyede).
16 perces "ZEUSA" adás rögzítve 2000.12.08., 08:40 UTC
Egy munkamenet átviteli sebessége három karakter 5-15 percenként. A jelek közvetlenül a földkéregből érkeznek - a kutatóknak misztikus érzésük van, hogy maga a bolygó beszél velük.
A misztika a középkori homályosok sokasága, és a fejlett jenkik rögtön sejtették, hogy egy hihetetlen ELF adóval van dolguk valahol a Föld másik oldalán. Ahol? Világos, hogy hol - Oroszországban. Úgy tűnik, ezek az őrült oroszok "rövidre zárták" az egész bolygót, és óriási antennaként használják titkosított üzenetek továbbítására.
A "ZEUS" titkos objektum 18 km-re délre található a Severomorsk-3 katonai repülőtértől (Kola-félsziget). A Google Térkép térképén két tisztás (átlósan) jól látható, amelyek két tíz kilométeren keresztül húzódnak át az erdő-tundrán (számos internetes forrás jelzi a vonalak hosszát 30 vagy akár 60 km-en), ráadásul műszaki épületek, építmények, bekötő utak és további 10 kilométeres síkvidék a két fővonaltól nyugatra.
Glades "etetőkkel" (a halászok azonnal kitalálják, miről beszélnek), néha tévesen antennákkal. Valójában ez két óriási "elektróda", amelyeken keresztül 30 MW elektromos kisülést hajtanak végre. Az antenna maga a Föld bolygó.
Ennek a helynek a kiválasztását a rendszer telepítésére a helyi talaj alacsony vezetőképessége magyarázza - 2-3 kilométeres érintkezőlyukak mélységével az elektromos impulzusok mélyen behatolnak a Föld bélébe, áthatolva a bolygón és keresztül. Az óriási ELF generátor impulzusait még az Antarktisz tudományos állomásai is egyértelműen rögzítik.
A bemutatott áramkörnek nincsenek hátrányai - terjedelmes méretek és rendkívül alacsony hatékonyság. A távadó hatalmas teljesítménye ellenére a kimeneti teljesítmény csak néhány watt. Ezenkívül az ilyen hosszú hullámok fogadása jelentős technikai nehézségekkel is jár.
A "Zeusz" jelzéseit tengeralattjárók hajtják végre, 200 méteres mélységben haladva egy körülbelül egy kilométer hosszú vontatott antenna felé. A rendkívül alacsony adatátviteli sebesség (egy bájt percenként) miatt a ZEUS rendszert nyilvánvalóan a legegyszerűbb kódolt üzenetek továbbítására használják, például: "Emelkedj fel a felszínre (engedj fel egy jelzőfényt), és hallgasd meg az üzenetet műholdas kommunikáción keresztül."
Az igazságosság kedvéért meg kell jegyezni, hogy először először a hidegháború idején terveztek ilyen rendszert az Egyesült Államokban - 1968 -ban javaslatot tettek egy titkos haditengerészeti létesítményre, amely Sanguine ("Optimista") A Yankees Wisconsin erdőterületének 40% -át óriási adóvá akarta alakítani, amely 6000 mérföldnyi földalatti kábelekből és 100 fokozottan védett bunkerből áll, és amely segédberendezéseket és áramfejlesztőket tartalmaz. Az alkotók elképzelései szerint a rendszer képes volt ellenállni egy nukleáris robbanásnak, és magabiztosan sugározta a rakétatámadás jelét az amerikai haditengerészet összes nukleáris tengeralattjáróján az óceánok bármely területén.
Amerikai ELF adó (Clam Lake, Wisconsin, 1982)
1977-1984-ben a projekt kevésbé abszurd formában valósult meg a Seafarer rendszer formájában, amelynek antennái a Clam Lake-ben (Wisconsin) és a Sawyer Air Force Base-en (Michigan) találhatók. Az amerikai ELF berendezés üzemi frekvenciája 76 Hz (3947, 4 km hullámhossz). Tengerész adó teljesítménye - 3 MW. A rendszert 2004 -ben eltávolították a harci szolgálatból.
Jelenleg a tengeralattjárókkal való kommunikáció problémájának megoldására ígéretes irány a kék-zöld spektrumú (0,42-0,53 mikron) lézerek használata, amelyek sugárzása a legkisebb veszteséggel legyőzi a vízi környezetet és 300 méter mélyre hatol.. A nyaláb pontos pozicionálásával járó nyilvánvaló nehézségek mellett ennek a sémának a "buktatója" az emitter nagy szükséges teljesítménye. Az első lehetőség a nagyméretű fényvisszaverő fényvisszaverő műholdak használatát írja elő. Az ismétlő nélküli opció erőteljes energiaforrást biztosít a pályán - a 10 W -os lézer táplálásához két nagyságrenddel nagyobb teljesítményű erőműre van szükség.
Összefoglalva, meg kell jegyezni, hogy az orosz haditengerészet a világ két flottájának egyike, amely teljes egészében rendelkezik haditengerészeti nukleáris erőkkel. Hazánkban a kellő számú hordozó, rakéta és robbanófej mellett komoly kutatásokat végeztek a tengeralattjárókkal való kommunikációs rendszerek létrehozása területén, amelyek nélkül a haditengerészeti stratégiai nukleáris erők elveszítenék baljós fontosságukat.
"Góliát" a második világháború alatt
Boeing E-6 Mercury irányító és kommunikációs repülőgép, az amerikai haditengerészet ballisztikus rakétákkal (SSBN) rendelkező nukleáris tengeralattjárók tartalék kommunikációs rendszerének eleme
