Quina pregunta tan ridícula? "Com contactar amb un submarí"
Obteniu un telèfon per satèl·lit i truqueu. Els sistemes comercials de comunicació per satèl·lit com INMARSAT o Iridium us permeten marcar l'Antàrtida sense sortir de la vostra oficina de Moscou. L'únic inconvenient és l'elevat cost de la trucada, tot i que el Ministeri de Defensa i Roscosmos, segur, tenen "programes corporatius" interns amb descomptes substancials …
De fet, a l’era d’Internet, Glonass i els sistemes de transmissió de dades sense fils, el problema de la comunicació amb submarins pot semblar una broma sense sentit i poc enginyosa: quins problemes hi pot haver 120 anys després de la invenció de la ràdio?
Però aquí només hi ha un problema: el vaixell, a diferència dels avions i els vaixells de superfície, es mou a les profunditats de l’oceà i no reacciona en absolut als senyals de trucada de les estacions de ràdio convencionals HF, VHF, DV: l’aigua salada del mar, excel·lent electròlit, amortiga de manera fiable qualsevol senyal.
Bé … si cal, el vaixell pot aflorar fins a la profunditat del periscopi, ampliar l’antena de ràdio i realitzar una sessió de comunicació amb la costa. El problema s’ha resolt?
Per desgràcia, no tot és tan senzill: els moderns vaixells amb energia nuclear poden submergir-se durant mesos, només de tant en tant surten a la superfície per dur a terme una sessió de comunicació programada. La principal importància de la pregunta rau en la transmissió fiable d’informació des de la costa fins al submarí: és realment necessari esperar un dia o més per emetre un ordre important fins a la propera sessió de comunicació prevista?
Dit d’una altra manera, a l’inici d’una guerra nuclear, els submarins amb míssils s’arrisquen a ser inútils, mentre les batalles s’estan desbordant a la superfície, els vaixells continuaran escrivint silenciosament “vuit” a les profunditats dels oceans, sense adonar-se dels tràgics esdeveniments que tenen lloc. col·loqueu "a sobre". Però, què passa amb la nostra vaga nuclear de represàlia? Per què necessitem forces nuclears navals si no es poden utilitzar a temps?
Com es posa en contacte amb un submarí que s’amaga al fons del mar?
El primer mètode és bastant lògic i senzill, alhora que és molt difícil d’implementar a la pràctica i l’abast de funcionament d’aquest sistema deixa molt a desitjar. Parlem de comunicació submarina: les ones acústiques, a diferència de les electromagnètiques, es propaguen al medi marí molt millor que a l’aire; la velocitat del so a una profunditat de 100 metres és de 1468 m / s.
Només queda instal·lar hidròfons potents o càrregues explosives a la part inferior: una sèrie d’explosions a un interval determinat mostraran sense ambigüitats als submarins la necessitat de sortir a la superfície i rebre un xifratge important per ràdio. El mètode és adequat per a operacions a la zona costanera, però no serà possible "cridar" l'Oceà Pacífic, en cas contrari, la potència necessària de les explosions superarà tots els límits raonables i l'ona de tsunami resultant esborrarà tot de Moscou. a Nova York.
Per descomptat, es poden col·locar centenars i milers de quilòmetres de cables al fons, fins als hidròfons instal·lats en zones on és més probable que es trobin portadors de míssils estratègics i submarins nuclears polivalents … Però hi ha una altra solució més fiable i eficaç?
Der Goliat. Por a les altures
És impossible eludir les lleis de la natura, però hi ha excepcions a cadascuna de les normes. La superfície del mar no és transparent per a ones llargues, mitjanes, curtes i ultracurtes. Al mateix temps, les ones ultra llargues, reflectides des de la ionosfera, s’estenen fàcilment per l’horitzó durant milers de quilòmetres i són capaces de penetrar a les profunditats dels oceans.
Es va trobar una sortida: un sistema de comunicació en ones superllargues. I el problema no trivial de la comunicació amb els submarins està resolt.
Però, per què tots els radioaficionats i experts en ràdio seuen amb una expressió tan desoladora a la cara?
Dependència de la profunditat de penetració de les ones de ràdio de la seva freqüència
VLF (freqüència molt baixa): freqüències molt baixes
ELF (extremadament baixa freqüència): freqüències extremadament baixes
Ones ultra llargues: ones de ràdio amb una longitud d’ona superior a 10 quilòmetres. En aquest cas, ens interessa el rang de freqüència molt baixa (VLF) en el rang de 3 a 30 kHz, l’anomenat. "Ones de mirímetre". Ni tan sols intenteu cercar aquest abast a les vostres ràdios: per treballar amb ones molt llargues, necessiteu antenes de dimensions sorprenents, de molts quilòmetres de llargada, cap de les estacions de ràdio civils opera al rang de "ona miriamètrica".
Les monstruoses dimensions de les antenes són el principal obstacle per crear estacions de ràdio VLF.
Tot i això, la investigació en aquesta àrea es va dur a terme a la primera meitat del segle XX; el seu resultat va ser l'increïble Der Goliath ("Goliat"). Un altre representant de la "wunderwaffe" alemanya, la primera emissora de ràdio superonda del món, creada en interès de la Kriegsmarine. Els senyals de "Goliat" van ser rebuts amb seguretat pels submarins de la zona del cap de Bona Esperança, mentre que les ones de ràdio emeses pel super-transmissor podien penetrar l'aigua fins a una profunditat de 30 metres.
Dimensions del vehicle en comparació amb el suport "Goliat"
La visió del "Goliat" és increïble: l'antena transmissora VLF consta de tres parts de paraigües muntades al voltant de tres pols centrals de 210 metres d'altura, les cantonades de l'antena estan fixades en quinze pals de gelosia amb una alçada de 170 metres. Cada xapa d'antena, al seu torn, consta de sis triangles regulars amb un costat de 400 m i és un sistema de cables d'acer en una carcassa d'alumini mòbil. La banda de l’antena es tensa amb contrapesos de 7 tones.
La potència màxima del transmissor és d’1,8 megawatts. Rang de funcionament 15 - 60 kHz, longitud d'ona 5.000 - 20.000 m. Velocitat de transferència de dades - fins a 300 bit / s.
La instal·lació d’una estació de ràdio grandiós al suburbi de Kalbe es va completar la primavera de 1943. Durant dos anys, "Goliat" va servir en interès de la Kriegsmarine, coordinant les accions de les "manades de llops" al vast Atlàntic, fins que l'abril de 1945 el "objecte" no va ser capturat per les tropes americanes. Després d'un temps, la zona va quedar sota el control de l'administració soviètica: l'estació va ser immediatament desmantellada i portada a la URSS.
Durant seixanta anys, els alemanys es van preguntar on els russos havien amagat el Goliat. Aquests bàrbars van posar a les ungles una obra mestra del pensament del disseny alemany?
El secret es va revelar a principis del segle XXI: els diaris alemanys van sortir amb titulars forts: “Sensació! Goliat trobat! L'estació continua operativa!"
Alts pals de "Goliat" es van disparar al districte de Kstovsky de la regió de Nizhny Novgorod, a prop del poble de Druzhny; aquí és on s'emet el super-transmissor de trofeus. La decisió de restaurar "Goliat" es va prendre el 1949, la primera emissió va tenir lloc el 27 de desembre de 1952. I ara, des de fa més de 60 anys, el llegendari "Goliat" vetlla per la nostra pàtria, proporcionant comunicació amb els submarins de la Marina que van sota l'aigua, alhora que és el transmissor del servei horari precís "Beta".
Impressionats per les capacitats del "Goliat", els especialistes soviètics no es van aturar aquí i van desenvolupar idees alemanyes. El 1964, a 7 quilòmetres de la ciutat de Vileika (República de Bielorússia), es va construir una nova ràdio encara més grandiós, més coneguda com el 43è centre de comunicacions de la Marina.
Avui, l’estació de ràdio VLF prop de Vileika, juntament amb el cosmodrom de Baikonur, la base naval de Sebastopol, amb seu al Caucas i Àsia Central, es troba entre les instal·lacions militars estrangeres de la Federació de Rússia. Al voltant de 300 oficials i suboficials de la Marina russa serveixen al centre de comunicacions de Vileika, sense comptar els ciutadans civils de Bielorússia. Legalment, la instal·lació no té l'estatus de base militar i el territori de l'emissora de ràdio va ser transferit a Rússia per al seu ús gratuït fins al 2020.
El principal atractiu del 43è centre de comunicació de la Marina russa, per descomptat, és el transmissor de ràdio VLF Antey (RJH69), creat a imatge i semblança del Goliat alemany. La nova estació és molt més gran i perfecta que l’equip alemany capturat: l’alçada dels suports centrals va augmentar fins als 305 m, l’alçada dels pals de gelosia laterals va arribar als 270 metres. A més de les antenes transmissores, al territori hi ha 650 hectàrees d’estructures tècniques, inclòs un búnquer subterrani altament protegit.
El 43è centre de comunicacions de la Marina russa proporciona comunicacions amb submarins nuclears en alerta a les aigües dels oceans Atlàntic, Índic i Pacífic Nord. A més de les seves funcions principals, el complex d'antenes gegants es pot utilitzar en interès de la Força Aèria, les Forces Estratègiques de Míssils, les Forces Espacials de la Federació Russa, i Antey també s'utilitza per al reconeixement electrònic i la guerra electrònica i es troba entre els transmissors de el servei de temps de precisió beta.
Els potents transmissors de ràdio "Goliat" i "Antey" proporcionen una comunicació fiable en ones molt llargues a l'hemisferi nord i en una àmplia zona de l'hemisferi sud. Però, què passa si les zones de patrulla de combat submarí es desplacen cap a l'Atlàntic Sud o les latituds equatorials de l'Oceà Pacífic?
Per a casos especials, la Naval Aviation té equipament especial: l'avió repetidor Tu-142MR "Orel" (classificació OTAN Bear-J) és una part integral del sistema de control de la reserva de les forces nuclears navals.
Creat a finals dels anys setanta sobre la base de l’avió antisubmarí Tu-142 (que, al seu torn, és una modificació del bombarder estratègic T-95), l’Àguila es diferencia del seu progenitor per l’absència d’equips de cerca, en lloc de el primer compartiment de càrrega, hi ha un rodet amb una antena remolcada de 8600 metres del transmissor de ràdio VLF "Fregat". A més de l’estació d’ones superllargues, a bord del Tu-142MR hi ha un complex d’equips de comunicació per al funcionament en bandes d’ones de ràdio convencionals (mentre que l’avió és capaç de realitzar les funcions d’un potent repetidor HF fins i tot sense l’aire).
Se sap que a principis de la dècada de 2000, diversos vehicles d’aquest tipus encara estaven inclosos al 3r Esquadró dels 568 Guàrdies. regiment d’aviació mixta de la Flota del Pacífic.
Per descomptat, l’ús d’avions repetidors no és res més que una mitja mesura forçada (de seguretat): en cas de conflicte real, el Tu-142MR pot ser interceptat fàcilment pels avions enemics, a més, l’avió circula en una determinada square desemmascararà el porta-míssils submarí i indica clarament a l’enemic la posició del submarí.
Els mariners necessitaven un mitjà excepcionalment fiable per comunicar oportunament les ordres de la direcció militar-política del país als comandants de submarins nuclears en patrulles de combat en qualsevol racó de l'Oceà Mundial. A diferència de les ones ultra llargues que penetren a la columna d’aigua només un parell de desenes de metres, el nou sistema de comunicació hauria de proporcionar una recepció fiable de missatges d’emergència a una profunditat de 100 metres o més.
Sí … un problema tècnic molt, molt trivial, va sorgir davant els senyals.
ZEUS
… A principis dels anys noranta, científics de la Universitat de Stanford (Califòrnia) van emetre una sèrie de declaracions intrigants sobre la investigació en el camp de l’enginyeria de la ràdio i la transmissió de ràdio. Els nord-americans han estat testimonis d’un fenomen inusual: els equips de ràdio científics ubicats a tots els continents de la Terra regularment, alhora, registren senyals repetitius estranys a una freqüència de 82 Hz (o, en un format més familiar per a nosaltres, 0, 000 082 MHz). La freqüència indicada fa referència al rang de freqüències extremadament baixes (ELF), en aquest cas la longitud de l’ona monstruosa és de 3658,5 km (una quarta part del diàmetre de la Terra).
Transmissió de 16 minuts "ZEUSA" enregistrada el 08.12.2000 a les 08:40 UTC
La velocitat de transmissió d’una sessió és de tres caràcters cada 5-15 minuts. Els senyals provenen directament de l’escorça terrestre; els investigadors tenen la sensació mística que el propi planeta els parla.
El misticisme és la quantitat d’obscurantistes medievals, i els ianquis avançats van endevinar immediatament que tractaven d’un increïble transmissor ELF situat en algun altre costat de la Terra. On? És clar on - a Rússia. Sembla que aquests bojos russos van “curtcircuitar” el planeta sencer, fent-lo servir com una antena gegant per transmetre missatges xifrats.
L'objecte secret "ZEUS" es troba a 18 quilòmetres al sud de l'aeròdrom militar Severomorsk-3 (península de Kola). Al mapa de Google Maps, es veuen clarament dues clarianes (en diagonal) que s’estenen per la tundra del bosc durant dues desenes de quilòmetres (diverses fonts d’Internet indiquen la longitud de les línies a 30 o fins i tot a 60 km). edificis, estructures, vies d'accés i una clariana addicional de 10 quilòmetres a l'oest de les dues línies principals.
Claros amb "alimentadors" (els pescadors endevinaran immediatament de què parlen), de vegades confosos amb antenes. De fet, es tracta de dos "elèctrodes" gegants a través dels quals es condueix una descàrrega elèctrica de 30 MW. L’antena és el propi planeta Terra.
L’elecció d’aquest lloc per a la instal·lació del sistema s’explica per la baixa conductivitat del sòl local: amb una profunditat de forats de contacte de 2-3 quilòmetres, els impulsos elèctrics penetren profundament a les entranyes de la Terra, penetrant al planeta i a través. Els polsos del generador gegant d’ELF es registren clarament fins i tot a les estacions científiques de l’Antàrtida.
El circuit presentat no està exempt de desavantatges: dimensions voluminoses i eficiència extremadament baixa. Tot i l'enorme potència del transmissor, la potència de sortida és de pocs watts. A més, la recepció d’aquestes onades llargues també comporta considerables dificultats tècniques.
La recepció de senyals de "Zeus" es duu a terme per submarins en moviment a una profunditat de 200 metres fins a una antena remolcada d'aproximadament un quilòmetre de llarg. A causa de la velocitat de transferència de dades extremadament baixa (un byte per diversos minuts), el sistema ZEUS s'utilitza òbviament per transmetre els missatges codificats més senzills, per exemple: "Pugeu a la superfície (deixeu anar una balisa) i escolteu el missatge a través de la comunicació per satèl·lit."
Per motius d’equitat, cal assenyalar que per primera vegada aquest esquema es va concebre per primera vegada als Estats Units durant la Guerra Freda - el 1968 es va proposar un projecte per a una instal·lació secreta de la Marina amb el nom de codi Sanguine ("Optimista") - Els ianquis pretenien convertir el 40% de la superfície forestal de Wisconsin en un transmissor gegant format per 6.000 milles de cables subterranis i 100 búnquers altament protegits per allotjar equips auxiliars i generadors d’energia. Tal com van idear els creadors, el sistema va ser capaç de suportar una explosió nuclear i proporcionar una transmissió segura d’un senyal d’atac de míssils a tots els submarins nuclears de la Marina dels Estats Units a qualsevol zona dels oceans.
Transmissor ELF americà (Clam Lake, Wisconsin, 1982)
El 1977-1984, el projecte es va implementar de forma menys absurda en la forma del sistema Seafarer, les antenes del qual es trobaven a Clam Lake (Wisconsin) i a la Base de la Força Aèria de Sawyer (Michigan). La freqüència de funcionament de la instal·lació ELF nord-americana és de 76 Hz (longitud d’ona 3947, 4 km). Potència del transmissor de gent de mar: 3 MW. El sistema es va eliminar del servei de combat el 2004.
Actualment, una direcció prometedora per resoldre el problema de la comunicació amb els submarins és l’ús de làsers d’espectre blau-verd (0,42-0,53 micres), la radiació de les quals amb menys pèrdues supera el medi aquàtic i penetra fins a 300 metres de profunditat.. A més de les dificultats òbvies amb el posicionament precís del feix, el "trampolí" d'aquest esquema és l'elevada potència requerida de l'emissor. La primera opció preveu l’ús de satèl·lits repetidors amb reflectors reflectants de grans dimensions. L’opció sense repetidor proporciona una potent font d’energia en òrbita: per alimentar un làser de 10 W, es necessita una central elèctrica amb una potència de dos ordres de magnitud superior.
En conclusió, cal assenyalar que la Marina russa és una de les dues flotes del món que té un complet complement de forces nuclears navals. A més d’un nombre suficient de transportistes, míssils i ogives, al nostre país es van dur a terme investigacions serioses en el camp de la creació de sistemes de comunicació amb submarins, sense els quals les forces nuclears estratègiques navals perdrien la seva nefasta importància.
"Goliat" durant la Segona Guerra Mundial
Avions de control i comunicacions Boeing E-6 Mercury, element del sistema de comunicacions de seguretat per a submarins nuclears amb míssils balístics (SSBN) de la Marina dels Estats Units
