Paso bajo místico. ¿Cómo contactar un submarino?
¿Qué pregunta tan ridícula? "Cómo contactar con el submarino"
Consigue un teléfono satelital y llama. Los sistemas comerciales de comunicaciones por satélite, como INMARSAT o Iridium, le permiten llegar a la Antártida sin salir de su oficina de Moscú. El único inconveniente es el alto costo de la llamada, sin embargo, el Ministerio de Defensa y Roskosmos, sin duda, tienen "programas corporativos" internos con importantes descuentos ...
De hecho, en la era de Internet, "Glonass" y los sistemas de transmisión de datos inalámbricos, el problema de la comunicación con los submarinos puede parecer una broma sin sentido y no muy ingeniosa. ¿Qué problemas podría haber después de 120 años después de la invención de la radio?
Y el problema es el mismo: el barco, a diferencia de los aviones y las naves de superficie, se mueve en las profundidades del océano y no responde en absoluto a los distintivos de llamada de las estaciones de radio convencionales de HF, VHF, DV: agua salada, que es un electrolito excelente, que amortigua cualquier señal de manera confiable.
Bueno ... si es necesario, el barco puede ascender a la profundidad del periscopio, empujar la antena de la radio y llevar a cabo una sesión de comunicación con la costa. Problema resuelto?
Lamentablemente, no todo es tan simple: los barcos modernos con propulsión nuclear pueden ser sumergidos durante meses, y solo ocasionalmente salen a la superficie para una sesión de comunicación planificada. La principal importancia del problema es transferir de manera confiable la información de la costa al submarino: ¿realmente tiene que esperar un día o más para transmitir una orden importante, hasta la próxima sesión de comunicación?
En otras palabras, en el momento del estallido de la guerra nuclear, los portadores de misiles submarinos corren el riesgo de ser inútiles, en un momento en el que las batallas estallan en la superficie, los barcos continuarán escribiendo silenciosamente los "ocho" en las profundidades del Océano Mundial, sin darse cuenta de los trágicos eventos "arriba". Pero ¿qué pasa con nuestro ataque nuclear en represalia? ¿Por qué son necesarias las fuerzas nucleares navales si no pueden usarse a tiempo?
¿Cómo te contactas con un submarino que está al acecho en el fondo del mar?
El primer método es bastante lógico y simple, al mismo tiempo es muy difícil de poner en práctica, y el alcance de tal sistema deja mucho que desear. Esta es una conexión de sonido bajo el agua: las ondas acústicas, a diferencia de las electromagnéticas, se propagan en el ambiente marino mucho mejor que a través del aire. ¡La velocidad del sonido a una profundidad de los medidores de 100 es 1468 m / s!
Solo queda para instalar potentes hidrófonos o cargas explosivas en la parte inferior: una serie de explosiones con un cierto intervalo definitivamente mostrará a los submarinos la necesidad de emerger y recibir un cifrado importante por radio. El método es adecuado para las operaciones en la zona costera, pero el Océano Pacífico no funcionará, de lo contrario, el poder requerido de las explosiones superará todos los límites razonables, y la ola de tsunami resultante arrasará todo desde Moscú hasta Nueva York.
Por supuesto, puede colocar cientos y miles de kilómetros de cables en la parte inferior - para hidrófonos instalados en las áreas con mayor probabilidad de encontrar portadores de misiles estratégicos y submarinos nucleares multipropósito ... ¿Pero hay alguna otra solución más confiable y efectiva?
Der Goliath. Miedo a las alturas
Es imposible eludir las leyes de la naturaleza, pero cada una de las reglas tiene sus excepciones. La superficie del mar no es transparente para olas largas, medias, cortas y ultracorta. Al mismo tiempo, las ondas superlongas, reflejadas desde la ionosfera, se propagan fácilmente más allá del horizonte durante miles de kilómetros y pueden penetrar en las profundidades de los océanos.
Se encuentra una salida - un sistema de comunicación en ondas superlong. ¡Y se resuelve el problema no trivial de la comunicación con los submarinos!
Pero, ¿por qué todos los radioaficionados y expertos en el campo de la ingeniería de radio se sientan con expresiones faciales tan aburridas?
La dependencia de la profundidad de penetración de las ondas de radio en su frecuencia.
VLF (frecuencia muy baja) - frecuencias muy bajas
ELF (frecuencia extremadamente baja) - frecuencias extremadamente bajas
VLF (frecuencia muy baja) - frecuencias muy bajas
ELF (frecuencia extremadamente baja) - frecuencias extremadamente bajas
Ondas ultra largas: ondas de radio con una longitud de onda superior a 10 kilómetros. En este caso, estamos interesados en el rango de frecuencias muy bajas (VLF) que van desde 3 a 30 kHz, el llamado. "Miriametrovye olas". Ni siquiera intente buscar este rango en sus radios; para trabajar con ondas súper largas, necesita antenas de tamaño asombroso, de muchos kilómetros de largo, ninguna de las estaciones de radio civiles funciona en el rango de “ondas miriametrovyh”.
Las dimensiones monstruosas de las antenas: este es el obstáculo principal en la creación de estaciones de radio VLF.
Y, sin embargo, la investigación en esta área se llevó a cabo en la primera mitad del siglo XX; el resultado fue el increíble Der Goliath ("Goliath"). Otro representante de la "vundervaffe" alemana, la primera estación de radio de onda súper larga del mundo, creada en interés de la Kriegsmarine. Las señales de Goliat fueron recibidas con confianza por submarinos en el área del Cabo de Buena Esperanza, mientras que las ondas de radio emitidas por el super-transmisor podrían penetrar el agua a una profundidad de metros 30.
El tamaño del coche en comparación con el soporte "Goliath".
La vista del Goliat sacude la imaginación: la antena VLF transmisora consta de tres partes de paraguas montadas alrededor de tres pilares centrales con una altura de metros 210, los ángulos de la antena se fijan en quince mástiles de celosía con una altura de metros 170. Cada lienzo de antena, a su vez, consta de seis triángulos regulares con un lado de 400 m y es un sistema de cables de acero en una funda de aluminio móvil. La tensión de la red de la antena es producida por 7-toneladas de contrapesos.
La potencia máxima del transmisor es de 1,8 Megawatts. El rango operativo de 15 es 60 kHz, la longitud de onda de 5000 es 20 000 m. La velocidad de transferencia de datos es de hasta 300 bits / s.
La instalación de una estación de radio grandiosa en el suburbio de Kalbe se completó en la primavera de 1943. Durante dos años, "Goliat" sirvió en interés de la Kriegsmarine, coordinando las acciones de las "manadas de lobos" en el vasto Atlántico, hasta que en abril 1945 el "objeto" no fue capturado por las tropas estadounidenses. Después de algún tiempo, el área estaba bajo el control de la administración soviética; la estación fue desmantelada inmediatamente y llevada a la URSS.
Durante sesenta años, los alemanes se preguntaron dónde escondían los rusos el "Goliat". ¿Pusieron estos bárbaros en las uñas una obra maestra del diseño alemán?
El misterio se abrió a principios del siglo XXI: los periódicos alemanes salieron con fuertes titulares: “¡Sensación! "Goliat" encontrado! ¡La estación sigue funcionando!
Los altos mástiles del Goliat se dispararon en lo alto del distrito de Kstovsky, en la región de Nizhny Novgorod, cerca de la aldea de Druzhny. El transmisor de trofeos se transmite desde aquí. La decisión de restaurar "Goliath" se tomó en el año 1949, la primera transmisión se realizó en diciembre 27 año 1952. Y ahora, durante más de 60 años, el legendario "Goliat" está de guardia en nuestra Patria, brindando comunicación con los submarinos navales que se sumergen bajo el agua, mientras que también es el transmisor del servicio de tiempo Beta.
Impresionados por las posibilidades de Goliat, los especialistas soviéticos no se detuvieron allí y desarrollaron ideas alemanas. En 1964, en 7 kilómetros de la ciudad de Vileyka (República de Belarús), se construyó una nueva estación de radio más ambiciosa, más conocida como el centro de comunicaciones de la marina 43.
Hoy en día, las estaciones de radio VLF cerca de Vileyka, junto con el cosmódromo de Baikonur, la base naval en Sebastopol, las bases en el Cáucaso y Asia Central, se encuentran entre las instalaciones militares extranjeras existentes en la Federación Rusa. En el centro de comunicaciones de Vileyka, los oficiales de 300 y guardiamarinas de la Armada Rusa sirven, sin contar a los ciudadanos civiles de Bielorrusia. Legalmente, el objeto no tiene el estado de una base militar, y el territorio de la estación de radio se transfirió a Rusia para su uso gratuito hasta 2020.
La principal atracción del centro de comunicaciones 43 de la Armada rusa, por supuesto, es el transmisor de radio Antey VLF (RJH69), creado a imagen y semejanza del Goliat alemán. La nueva estación es mucho más grande y más perfecta que el equipo alemán capturado: la altura de los soportes centrales aumentó a 305 m, la altura de los mástiles de celosía lateral alcanzó los medidores de 270. Además de las antenas de transmisión, una serie de edificios técnicos están ubicados en un área de 650 ha, incluyendo un bunker subterráneo de alta seguridad.
El centro de comunicaciones 43 th de la Armada rusa proporciona comunicación con submarinos nucleares que realizan tareas de combate en las aguas del Atlántico, la India y el Pacífico Norte. Además de sus funciones principales, el complejo de antenas gigantes se puede utilizar en interés de la Fuerza Aérea, las Fuerzas de Misiles Estratégicos, las Fuerzas Espaciales de la Federación Rusa, Antey también se utiliza para conducir el reconocimiento electrónico y la guerra electrónica y se encuentra entre los transmisores del servicio Beta.
Los potentes transmisores de radio "Goliath" y "Antey" brindan una comunicación confiable en ondas súper largas en el hemisferio norte y en un área más grande del hemisferio sur de la Tierra. Pero, ¿y si las áreas de patrulla de los submarinos cambian al Atlántico Sur o a las latitudes ecuatoriales del Océano Pacífico?
Para ocasiones especiales como parte de aviación Naval Flota existe una técnica especial: el avión repetidor Tu-142MR Orel (Bear-J clasificado por la OTAN), una parte integral del sistema de reserva para el control de las fuerzas nucleares navales.
Creado al final de las 1970-ies sobre la base del avión antisubmarino Tu-142 (que, a su vez, es una modificación del bombardero estratégico T-95), el "Águila" se diferencia de su antepasado en ausencia de equipo de búsqueda, en lugar de un carrete remolcado. Transmisor de radio VLF de antena de medidor 8600 "Fregat". Además de la estación de onda súper larga, a bordo del Tu-142MR hay un conjunto de equipos de comunicaciones para trabajar en las bandas de ondas de radio habituales (mientras que la aeronave es capaz de realizar las funciones de un repetidor de HF potente incluso sin levantarse en el aire).
Se sabe que a partir del comienzo de 2000-s, varias máquinas de este tipo todavía estaban listadas como parte del escuadrón 3-X de 568-gv. regimiento mixto de aviación aviación del Pacífico flota.
Por supuesto, el uso de repetidores no es más que una media medida forzada (de reserva): en el caso de un conflicto real, el Tu-142MR puede ser fácilmente interceptado por un avión enemigo, además, el avión que circula en una cierta casilla desenmascarará al bombardero submarino e indicará claramente al enemigo la posición del submarino.
La gente de mar necesitaba un medio excepcionalmente confiable para la entrega oportuna de las órdenes de los líderes políticos y militares del país a los comandantes de submarinos nucleares en patrullas de combate en todos los rincones de los océanos del mundo. A diferencia de las ondas superlongas, que penetran solo unas pocas decenas de metros en la columna de agua, el nuevo sistema de comunicación debe garantizar una recepción confiable de los mensajes de emergencia en las profundidades de 100 y más de metros.
Sí ... antes de la señalización había un problema técnico muy, muy trivial.
ZEUS
... Al comienzo de 1990, los científicos de la Universidad de Stanford (California) publicaron una serie de declaraciones intrigantes sobre la investigación en ingeniería de radio y la transmisión de radio. Los estadounidenses fueron testigos de un fenómeno inusual: los equipos de radio científicos ubicados en todos los continentes de la Tierra con regularidad, al mismo tiempo, capturan extrañas señales repetitivas a la frecuencia de 82 Hz (o, en un formato más familiar para nosotros, 0,000082 MHz). Esta frecuencia pertenece al rango de frecuencia extremadamente bajo (ELF), en este caso, la longitud de la onda monstruosa es 3658,5 km (un cuarto del diámetro de la Tierra).
Transmisión de "ZEUSA" de 16 minutos, corregida por 08.12.2000 en 08: 40 UTC
La velocidad de transferencia para una sesión es de tres caracteres cada 5-15 minutos. Las señales provienen directamente de la corteza terrestre; los investigadores tienen la sensación mística de que el planeta mismo les está hablando.
El misticismo es la mayor parte del oscurantismo medieval, y los Yankees avanzados adivinaron de inmediato que estaban tratando con un increíble transmisor ULF ubicado en algún lugar del otro lado de la Tierra. Donde Claro donde - en Rusia. Parece que estos locos rusos "cortocircuitaron" el planeta entero, usándolo como una antena gigante para transmitir mensajes cifrados.
El objeto secreto "ZEVS" se encuentra en 18 kilómetros al sur del aeródromo militar Severomorsk-3 (Península Kola). Dos claros (en diagonal) que se extienden por veinte kilómetros a través de la tundra del bosque son claramente visibles en Google Maps (varias fuentes de Internet indican la longitud de las líneas en 30 e incluso en 60 km), además de edificios técnicos, estructuras, caminos de acceso y 10 adicionales que son notables. -kilómetro glade al oeste de las dos líneas principales.
Los claros con "alimentadores" (los pescadores adivinarán de inmediato de qué están hablando) a veces se confunden con antenas. De hecho, estos son dos "electrodos" gigantes a través de los cuales conducen una descarga eléctrica con una potencia de 30 MW. La antena es el planeta tierra mismo.
La elección de este lugar para la instalación del sistema se explica por la baja conductividad específica del suelo local: con la profundidad de los pozos de contacto 2-3 km, los impulsos eléctricos penetran profundamente en las entrañas de la Tierra y penetran en el planeta. Los pulsos de un generador ELF gigante son claramente registrados incluso por estaciones científicas en la Antártida.
El esquema presentado no está exento de inconvenientes: tamaño voluminoso y eficiencia extremadamente baja. A pesar de la enorme potencia del transmisor, la potencia de la señal de salida es de unos pocos vatios. Además, la recepción de olas tan largas también conlleva considerables dificultades técnicas.
Las señales de recepción "Zeus" se llevan a cabo por submarinos en movimiento a una profundidad de 200 metros a una antena remolcada con una longitud de aproximadamente un kilómetro. Debido a la velocidad de transferencia de datos extremadamente baja (un byte por unos pocos minutos), el sistema ZEUS obviamente se usa para transmitir los mensajes codificados más simples, por ejemplo: "Ascender a la superficie (liberar una baliza) y escuchar el mensaje por satélite".
Por el bien de la justicia, vale la pena señalar que, por primera vez, tal esquema se concibió por primera vez en los Estados Unidos durante la Guerra Fría. En 1968 se propuso un proyecto para un objeto secreto de la Armada con el nombre de código Sanguine (Optimista): los Yankees intentaron convertir el 40% del área forestal de Wisconsin en un transmisor gigante consiste en 6000 millas de cables subterráneos y bunkers de alta seguridad 100 para acomodar equipos auxiliares y generadores de energía. Tal como fue concebido por los creadores, el sistema pudo resistir una explosión nuclear y brindar una transmisión confiable de la señal de un ataque con cohetes contra todos los submarinos nucleares de la Armada de los EE. UU. En cualquier área de los océanos.
American ELF Transmitter (Clam Lake, WI, año 1982)
En 1977-1984, el proyecto se implementó de forma menos absurda en la forma del sistema Seafarer ("Navegador"), cuyas antenas se ubicaron en la ciudad de Clam Lake (Wisconsin) y se basaron en la Fuerza Aérea de EE. UU. Sawyer (Michigan). La frecuencia de operación de la instalación ELF americana es 76 Hz (longitud de onda, 3947,4 km). Potencia del transmisor Seafarer - 3 MW. El sistema fue retirado del servicio de combate en 2004 año.
Actualmente, una dirección prometedora para resolver el problema de la comunicación con los submarinos es el uso de láseres de espectro azul-verde (0,42-0,53 μm), cuya radiación con la menor pérdida supera el entorno acuático y penetra a una profundidad de metros 300. Además de las dificultades obvias con el posicionamiento exacto del haz, el "obstáculo" de este esquema es la alta potencia requerida del radiador. La primera opción implica el uso de satélites repetidores con grandes reflectores reflectantes. La versión sin repetidor proporciona una poderosa fuente de energía en órbita: alimentar un láser 10 W requerirá una central eléctrica con una potencia superior a dos órdenes de magnitud.
En conclusión, vale la pena señalar que la Armada nacional es una de las dos flotas en el mundo, que posee un complemento completo de fuerzas nucleares navales. Además de un número suficiente de portaaviones, misiles y ojivas, en nuestro país, se realizaron investigaciones serias en el campo de la creación de sistemas de comunicación con submarinos, sin los cuales las fuerzas nucleares estratégicas navales perderían su siniestra importancia.
"Goliat" durante la Segunda Guerra Mundial
Boeing E-6 Aeronaves de control y comunicaciones de mercurio, elemento de un sistema de comunicaciones de reserva con submarinos nucleares con misiles balísticos (SSBN) de la Marina de los EE. UU.
http://www.vlf.it/zevs/zevs.htm
http://commi.narod.ru
http://tesla.stumblers.net
http://www.radioscanner.ru
http://aobauer.home.xs4all.nl/Goliath.pdf
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