Қандай күлкілі сұрақ? «Сүңгуір қайықпен қалай байланысуға болады»
Спутниктік телефон алыңыз және қоңырау шалыңыз. INMARSAT немесе Iridium сияқты коммерциялық спутниктік байланыс жүйелері Мәскеудегі кеңседен шықпай -ақ Антарктидаға қоңырау шалуға мүмкіндік береді. Жалғыз кемшілік - бұл қоңыраудың жоғары құны, дегенмен Қорғаныс министрлігі мен Роскосмос айтарлықтай жеңілдіктермен ішкі «корпоративтік бағдарламаларға» ие …
Шынында да, Интернет, Глонасс және сымсыз деректерді беру жүйелері дәуірінде сүңгуір қайықтармен байланыс мәселесі ақылға сыймайтын және әзіл емес сияқты көрінуі мүмкін - радио ойлап табылғаннан кейін 120 жылдан кейін қандай проблемалар болуы мүмкін?
Бұл жерде бір ғана мәселе бар - қайық, ұшақтар мен жер үсті кемелерінен айырмашылығы, мұхиттың тереңдігінде қозғалады және кәдімгі ЖЖ, ВХФ, DV радиостанцияларының қоңырау белгілеріне мүлде жауап бермейді - тұзды теңіз суы. тамаша электролит, кез келген сигналдарды сенімді түрде өшіреді.
Қажет болса, қайық тереңдіктің перископына шығып, радио антеннасын ұзарта алады және жағамен байланыс сеансын жүргізе алады. Мәселе шешілді?
Өкінішке орай, бәрі де қарапайым емес - қазіргі заманғы ядролық кемелер бірнеше ай бойы суға батып кетуі мүмкін, тек ара -тұра жоспарлы байланыс сеансын өткізу үшін жер бетіне көтеріледі. Сұрақтың негізгі маңыздылығы ақпараттың жағалаудан сүңгуір қайыққа сенімді жеткізілуінде: маңызды тапсырысты эфирге шығару үшін бір күн немесе одан да көп күту керек пе - кесте бойынша келесі байланыс сессиясына дейін?
Басқаша айтқанда, ядролық соғыс басталған кезде ракеталық сүңгуір қайықтар пайдасыз болып қалу қаупін тудырады - жер бетінде шайқастар жүріп жатқан кезде, қайықтар мұхиттардың тереңдігінде «сегіздіктерді» үнсіз жазуды жалғастырады. қайғылы оқиғалар «жоғарыда» болып жатыр. Бірақ біздің жауап қайтаратын ядролық соққымыз ше? Бізге теңіздегі ядролық күштер уақытында қолданылмаса, не үшін қажет?
Теңіз түбінде жасырынған сүңгуір қайықпен қалай байланысуға болады?
Бірінші әдіс өте қисынды және қарапайым, сонымен бірге оны іс жүзінде енгізу өте қиын, және мұндай жүйенің жұмыс ауқымы көп нәрсені қалайды. Біз су астындағы байланыс туралы айтып отырмыз - акустикалық толқындар, электромагниттік толқындардан айырмашылығы, теңіз ортасында ауаға қарағанда әлдеқайда жақсы таралады - 100 метр тереңдікте дыбыс жылдамдығы 1468 м / с!
Төменгі жағына қуатты гидрофондар немесе жарылғыш зарядтарды орнату ғана қалады - белгілі бір аралықтағы жарылыстар сериясы сүңгуір қайықтарға радио арқылы маңызды шифрді алу мен алу қажеттілігін біржақты көрсетеді. Бұл әдіс жағалау аймағындағы операцияларға жарамды, бірақ Тынық мұхитында «айқайлау» мүмкін болмайды, әйтпесе жарылыстардың қажетті күші барлық шектеулерден асып түседі, ал цунами толқыны Мәскеуден бәрін жояды. Нью -Йоркке.
Әрине, түбінде жүздеген және мыңдаған километрлік кабельдерді қоюға болады - стратегиялық зымыран тасығыштары мен көп мақсатты ядролық сүңгуір қайықтар табылуы ықтимал жерлерде орнатылған гидрофондарға … Бірақ басқа, сенімді және тиімді шешім бар ма?
Дер Ғолият. Биіктіктен қорқу
Табиғат заңдарын айналып өту мүмкін емес, бірақ ережелердің әрқайсысына ерекше жағдайлар бар. Теңіз беті ұзақ, орташа, қысқа және ультра қысқа толқындар үшін мөлдір емес. Сонымен қатар, ионосферадан шағылысқан ультра ұзын толқындар көкжиекке мыңдаған шақырымға оңай таралады және мұхиттардың тереңдігіне ене алады.
Шығудың жолы табылды - өте ұзақ толқындардағы байланыс жүйесі. Ал сүңгуір қайықтармен байланыс тривиальды емес мәселе шешілді!
Бірақ, неге барлық радиоәуесқойлар мен радио мамандары бет -әлпетіндей мұңды көрініспен отырады?
Радиотолқындардың ену тереңдігінің олардың жиілігіне тәуелділігі
VLF (өте төмен жиілік) - өте төмен жиіліктер
ELF (өте төмен жиілік) - өте төмен жиіліктер
Ультра ұзын толқындар - толқын ұзындығы 10 километрден асатын радио толқындар. Бұл жағдайда бізді 3-тен 30 кГц дейінгі диапазондағы өте төмен жиілік диапазоны (VLF) қызықтырады. «Миамереттік толқындар». Тіпті радиодан осы диапазонды іздеуге тырыспаңыз - өте ұзын толқындармен жұмыс істеу үшін сізге ғажайып өлшемді антенналар қажет, ұзындығы бірнеше шақырым - азаматтық радиостанциялардың ешқайсысы «миамерлік толқын» диапазонында жұмыс істемейді.
Антенналардың сұмдық өлшемдері VLF радиостанцияларын құрудағы басты кедергі болып табылады.
Дегенмен, бұл бағыттағы зерттеулер ХХ ғасырдың бірінші жартысында жүргізілді - олардың нәтижесі керемет Der Goliath («Голиат») болды. Неміс «wunderwaffe» тағы бір өкілі-Kriegsmarine мүддесі үшін құрылған әлемдегі бірінші толқындық радио толқын. «Голиаттан» сигналдарды Жақсы Үміт мүйісі аймағындағы сүңгуір қайықтар сенімді түрде қабылдады, ал супер таратқыш шығаратын радио толқындар 30 метр тереңдікте суға ене алады.
Көліктің өлшемдері «Голиат» тірегімен салыстырғанда
«Голиаттың» көрінісі таңқаларлық: VLF таратушы антеннасы биіктігі 210 метр болатын үш орталық бағананың айналасына орнатылған үш қолшатыр бөлігінен тұрады, антеннаның бұрыштары биіктігі 170 метр болатын он бес торлы тірекке бекітілген. Әрбір антенна парағы, өз кезегінде, қабырғасы 400 м болатын алты тұрақты үшбұрыштан тұрады және жылжымалы алюминий қабығындағы болат кабельдер жүйесі болып табылады. Антенна торы 7 тонна қарсы салмақпен тартылған.
Таратқыштың максималды қуаты - 1,8 МВт. Жұмыс ауқымы 15 - 60 кГц, толқын ұзындығы 5000 - 20 000 м. Деректерді беру жылдамдығы - 300 бит / с дейін.
Калбе маңындағы керемет радиостанцияны орнату 1943 жылдың көктемінде аяқталды. Екі жыл бойы «Голиат» кең Атлантикалық аймақтағы «қасқырлар үйірінің» әрекеттерін үйлестіріп, Кригсмариннің мүддесі үшін қызмет етті, 1945 жылдың сәуіріне дейін «объектіні» американдық әскерлер басып алмады. Біраз уақыттан кейін бұл аймақ кеңес әкімшілігінің бақылауына өтті - станция бірден бөлшектеліп, КСРО -ға жеткізілді.
Алпыс жыл бойы немістер орыстар Голиафты қайда жасырды деп ойланды. Бұл варварлар тырнаққа неміс дизайнының шедеврін қойды ма?
Бұл құпия XXI ғасырдың басында ашылды - неміс газеттері қатты тақырыптармен шықты: «Сенсация! Голиаф табылды! Станция әлі де жұмыс істейді! »
Нижний Новгород облысының Кстовский ауданында, Дружный кентінің маңында «Голиафтың» биік діңгектері көтерілді - бұл жерде трофей супер таратқышы таратылады. «Голиафты» қалпына келтіру туралы шешім 1949 жылы қабылданды, бірінші эфир 1952 жылы 27 желтоқсанда өтті. Ал енді 60 жылдан астам уақыт бойы аты аңызға айналған «Голиаф» біздің Отанымызды күзетіп, теңіз асты флотының су асты қайықтарымен байланыс орнатып, сонымен бірге «Бета» уақыттық қызметінің дәлме -дәл жеткізушісі болды.
«Голиаттың» мүмкіндіктеріне таң қалған кеңес мамандары мұнымен тоқтап қалмай, неміс идеяларын дамытты. 1964 жылы Вилейка қаласынан (Беларусь Республикасы) 7 шақырым жерде, Әскери -теңіз күштерінің 43 -ші байланыс орталығы ретінде белгілі жаңа, одан да үлкен радиостанция салынды.
Бүгінде Вилейка маңындағы VLF радиостанциясы, Байқоңыр ғарыш айлағымен бірге, Севастопольдегі теңіз базасы, Кавказ мен Орталық Азиядағы базалар Ресей Федерациясының жұмыс істеп тұрған шетелдік әскери объектілерінің қатарына кіреді. Ресей әскери -теңіз күштерінің 300 -ге жуық офицерлері мен проранттары Вилейка байланыс орталығында қызмет етеді, Беларусь азаматтық азаматтары есепке алынбайды. Заңды түрде бұл нысан әскери база мәртебесіне ие емес, ал радиостанцияның аумағы 2020 жылға дейін Ресейге тегін пайдалануға берілді.
Ресей Әскери -теңіз күштерінің 43 -ші байланыс орталығының басты тартымдылығы, әрине, неміс Голиатының бейнесінде және ұқсастығында жасалған VLF Антей (RJH69) радио таратқышы. Жаңа станция басып алынған неміс қондырғыларына қарағанда әлдеқайда үлкен және жетілдірілген: орталық тіректердің биіктігі 305 м -ге дейін өсті, бүйірлік торлы тіректердің биіктігі 270 метрге жетті. Беруші антеннадан басқа, 650 га аумақта бірқатар техникалық құрылымдар орналасқан, оның ішінде жерасты бункері жоғары қорғалған.
Ресей Әскери -теңіз күштерінің 43 -ші байланыс орталығы Атлантикалық, Үнді және Солтүстік Тынық мұхиттарының суларында дабыл бойынша ядролық сүңгуір қайықтармен байланысты қамтамасыз етеді. Үлкен антенналық кешен өзінің негізгі функцияларынан басқа Әуе күштері, Стратегиялық зымыран күштері, Ресей Федерациясының Ғарыштық күштері мүдделерінде қолданыла алады, сонымен қатар Антей электронды барлау мен электронды соғыс үшін де қолданылады. Beta дәл уақыт қызметі.
«Голиат» және «Антей» қуатты радиотаратқыштары Солтүстік жарты шарда және Жердің оңтүстік жарты шарының үлкен аумағында өте ұзақ толқындарда сенімді байланысты қамтамасыз етеді. Бірақ егер сүңгуір қайықтардың патрульдік аймақтары Оңтүстік Атлантикаға немесе Тынық мұхитының экваторлық ендіктеріне ауысса ше?
Әскери-теңіз авиациясында арнайы жабдықтар бар: Ту-142МР «Орел» ретрансляторлық ұшағы (НАТО классификациясы Bear-J)-теңіз ядролық күштерін резервтік басқару жүйесінің ажырамас бөлігі.
1970-ші жылдардың аяғында су асты қайықтарына қарсы Ту-142 ұшағының негізінде құрылған (бұл өз кезегінде стратегиялық бомбалаушы Т-95 модификациясы болып табылады), Eagle іздестіру қондырғыларының жоқтығынан өз тұқымынан ерекшеленеді. бірінші жүк бөлімінде 8600 метрлік тартылған антеннасы бар VLF-радио таратқыш «Фрегат» бар катушка бар. Ұзын толқынды станциядан басқа, Ту-142МР бортында кәдімгі радио толқын диапазонында жұмыс істеуге арналған байланыс құралдарының кешені бар (ұшақ қуатты ЖЖ қайталағыш функцияларын тіпті көтермей-ақ орындай алады) ауа).
2000 -шы жылдардың басындағы жағдай бойынша 568 -гвардияның 3 -ші эскадрильясына осы типтегі бірнеше көлік әлі де енгізілгені белгілі. Тынық мұхиты флотының аралас авиациялық полкі.
Әрине, қайталанатын ұшақтарды қолдану-бұл мәжбүрлі (резервтік) жартылай шарадан басқа ештеңе емес-нақты қақтығыс болған жағдайда Ту-142МР-ны жау ұшақтары оңай ұстай алады, сонымен қатар белгілі бір жерде айналатын ұшақ квадрат суасты қайық зымыран тасығышын ашады және су асты қайығының орнын жауға анық көрсетеді.
Теңізшілерге елдің әскери-саяси басшылығының бұйрықтарын Дүниежүзілік мұхиттың кез келген бұрышындағы жауынгерлік патрульдерде ядролық сүңгуір қайықтар командирлеріне уақтылы хабарлау үшін ерекше сенімді құрал қажет болды. Су бағанына бірнеше ондаған метр ғана енетін ультра ұзын толқындардан айырмашылығы, жаңа байланыс жүйесі 100 метр немесе одан да тереңдікте апаттық хабарларды сенімді қабылдауды қамтамасыз етуі тиіс.
Иә … сигналистер алдында өте маңызды емес техникалық мәселе пайда болды.
ЗЕВС
… 90 -шы жылдардың басында Стэнфорд университетінің (Калифорния) ғалымдары радиотехника мен радио тарату саласындағы зерттеулерге қатысты бірнеше қызықты мәлімдемелер шығарды. Америкалықтар ерекше құбылыстың куәгері болды - Жердің барлық құрлықтарында орналасқан ғылыми радиоаппаратура бір мезгілде 82 Гц жиіліктегі оғаш қайталанатын сигналдарды жазады (немесе бізге таныс форматта 0, 000 082) МГц). Көрсетілген жиілік өте төмен жиіліктер диапазонына жатады (ELF), бұл жағдайда сұмдық толқынның ұзындығы 3658,5 км (Жер диаметрінің төрттен бір бөлігі).
16 минуттық берілім «ZEUSA» 08.12.2000 жылы 08:40 UTC жазылған
Бір сеанстың берілу жылдамдығы әр 5-15 минут сайын үш таңбадан тұрады. Сигналдар тікелей жер қыртысынан келеді - зерттеушілерде планетаның өзі олармен сөйлесетіні туралы мистикалық сезім бар.
Мистицизм - бұл ортағасырлық түсініксіз ғалымдардың көпшілігі, ал дамыған янкилер олар Жердің басқа жағында орналасқан керемет ELF таратқышымен айналысатынын бірден білді. Қайда? Ресейде қай жерде екені түсінікті. Бұл ақылсыз орыстар бүкіл планетаны шифрланған хабарларды жіберу үшін алып антенна ретінде пайдаланып, «қысқа тұйықталған» сияқты.
«ЗЕУС» құпия объектісі Североморск-3 әскери ұшу алаңынан 18 км оңтүстікте орналасқан (Кола түбегі). Google Maps картасында орман-тундра арқылы екі ондаған шақырымға созылған екі кеңістік (диагональ бойынша) анық көрінеді (көптеген интернет көздері желілердің ұзындығын 30 немесе 60 км-де көрсетеді), сонымен қатар техникалық ғимараттар, құрылыстар, кіреберіс жолдар және екі негізгі сызықтың батысында қосымша 10 -километрлік шатыр.
Кейде антенналармен қателесетін «фидерлері» бар гладкалар (балықшылар не айтқандарын бірден біледі). Шын мәнінде, бұл 30 МВт электр разряды шығарылатын екі алып «электрод». Антенна - бұл Жер планетасының өзі.
Жүйені орнату үшін бұл орынды таңдау жергілікті топырақтың төмен өткізгіштігімен түсіндіріледі - тереңдігі 2-3 шақырым болатын тесіктермен, электрлік импульстар Жердің ішегіне терең еніп, планетаға енеді. арқылы. Үлкен ELF генераторының импульстарын Антарктидадағы ғылыми станциялар да анық жазады.
Ұсынылған схеманың кемшіліктері де жоқ емес - көлемді өлшемдер мен өте төмен тиімділік. Таратқыштың үлкен қуатына қарамастан, шығыс қуаты бірнеше ватт. Сонымен қатар, мұндай ұзын толқындарды қабылдау айтарлықтай техникалық қиындықтарға әкеледі.
«Зевстен» сигналдарды қабылдауды суасты қайықтары 200 метр тереңдікте ұзындығы шамамен бір шақырым тартылған антеннаға қарай жылжытады. Деректерді беру жылдамдығының өте төмен болуына байланысты (бірнеше минут ішінде бір байт), ZEUS жүйесі қарапайым кодталған хабарларды беру үшін пайдаланылатыны анық, мысалы: «Жер бетіне көтеріліңіз (маяк жіберіңіз) және хабарды спутниктік байланыс арқылы тыңдаңыз.. «
Әділдік үшін, мұндай схема алғаш рет АҚШ -та қырғи қабақ соғыс кезінде ойластырылғанын атап өткен жөн - 1968 жылы Сангвиник деп аталатын құпия флот объектісінің жобасы ұсынылған («оптимистік») - Янкилер Висконсин штатындағы орманды алқаптың 40% -ын қосалқы қондырғылар мен энергия генераторларын орналастыру үшін 6000 миль жерасты кабельдері мен 100 жоғары қорғалған бункерден тұратын алып таратқышқа айналдыруды көздеді. Жасаушылар ойлағандай, жүйе ядролық жарылысқа төтеп бере алды және мұхиттардың кез келген аймағында АҚШ Әскери -теңіз күштерінің барлық ядролық сүңгуір қайықтарына зымырандық шабуыл сигналының сенімді трансляциясын қамтамасыз етті.
Американдық ELF таратқышы (Clam Lake, Висконсин, 1982)
1977-1984 жылдары жоба антенналары Клам Лейк (Висконсин) мен Сойер АӘК базасында (Мичиган) орналасқан теңізшілер жүйесі түрінде анағұрлым абсурд түрінде жүзеге асырылды. Американдық ELF қондырғысының жұмыс жиілігі 76 Гц (толқын ұзындығы 3947, 4 км). Теңізші таратқышының қуаты - 3 МВт. Жүйе жауынгерлік қызметтен 2004 жылы алынып тасталды.
Қазіргі уақытта сүңгуір қайықтармен байланыс мәселесін шешудің перспективалы бағыты-көк-жасыл спектрлі лазерлерді қолдану (0,42-0,53 мкм), олардың радиациясы су ортасын ең аз шығынмен жеңіп, 300 метр тереңдікке енеді.. Сәуленің дәл орналасуындағы айқын қиындықтардан басқа, бұл схеманың «сүрінуі» эмитенттің жоғары талап етілетін қуаты болып табылады. Бірінші нұсқа үлкен рефлекторлы рефлекторы бар қайталанатын спутниктерді қолдануды қарастырады. Репитерсіз опция орбитада қуатты энергия көзінің болуын қамтамасыз етеді - 10 Вт лазермен жұмыс істеу үшін қуаты екі есе жоғары электр станциясы қажет.
Қорытындылай келе, Ресей Әскери -теңіз күштері әлемдегі теңіз флоты ядролық күштерінің толық құрамы бар екі флоттың бірі екенін атап өткен жөн. Жеткізушілердің, ракеталардың және оқтұмсықтардың жеткілікті санынан басқа, біздің елімізде сүңгуір қайықтармен байланыс жүйесін құру саласында байсалды зерттеулер жүргізілді, оларсыз теңіз стратегиялық ядролық күштері өзінің маңызды маңызын жоғалтады.
Екінші дүниежүзілік соғыс кезінде «Голиат»
Boeing E-6 Mercury басқару-байланыс ұшақтары, АҚШ теңіз флотының баллистикалық ракеталары бар ядролық сүңгуір қайықтарға арналған резервтік байланыс жүйесінің элементі (SSBN)
