Che domanda ridicola? "Come contattare un sottomarino"
Prendi un telefono satellitare e fai una chiamata. I sistemi di comunicazione satellitare commerciale come INMARSAT o Iridium ti consentono di chiamare l'Antartide senza lasciare il tuo ufficio di Mosca. L'unico inconveniente è l'alto costo della chiamata, tuttavia, il Ministero della Difesa e Roscosmos, di sicuro, hanno "programmi aziendali" interni con sconti consistenti …
In effetti, nell'era di Internet, Glonass e dei sistemi di trasmissione dati wireless, il problema della comunicazione con i sottomarini può sembrare uno scherzo senza senso e poco spiritoso: che problemi potrebbero esserci, 120 anni dopo l'invenzione della radio?
Ma qui c'è solo un problema: la barca, a differenza degli aeroplani e delle navi di superficie, si muove nelle profondità dell'oceano e non reagisce affatto ai segnali di chiamata delle stazioni radio convenzionali HF, VHF, DV - l'acqua di mare salata, essendo un eccellente elettrolita, attutisce in modo affidabile qualsiasi segnale.
Bene… se necessario, la barca può affiorare fino alla profondità del periscopio, estendere l'antenna radio e condurre una sessione di comunicazione con la riva. Il problema è stato risolto?
Purtroppo, non tutto è così semplice: le moderne navi a propulsione nucleare sono in grado di essere sommerse per mesi, salendo solo occasionalmente in superficie per condurre una sessione di comunicazione programmata. L'importanza principale della domanda risiede nella trasmissione affidabile di informazioni dalla riva al sottomarino: è davvero necessario attendere un giorno o più per trasmettere un ordine importante - fino alla prossima sessione di comunicazione in programma?
In altre parole, all'inizio di una guerra nucleare, i sottomarini missilistici rischiano di essere inutili: mentre in superficie infuriano le battaglie, le barche continueranno a scrivere silenziosamente "otto" nelle profondità degli oceani, ignare dei tragici eventi che stanno prendendo posto "sopra". Ma che dire del nostro attacco nucleare di rappresaglia? Perché abbiamo bisogno di forze nucleari navali se non possono essere utilizzate in tempo?
Come si entra in contatto con un sottomarino in agguato sul fondo del mare?
Il primo metodo è abbastanza logico e semplice, allo stesso tempo è molto difficile da implementare in pratica e il raggio di azione di un tale sistema lascia molto a desiderare. Stiamo parlando di comunicazione subacquea - le onde acustiche, a differenza di quelle elettromagnetiche, si propagano nell'ambiente marino molto meglio che nell'aria - la velocità del suono a una profondità di 100 metri è di 1468 m/s!
Non resta che installare potenti idrofoni o cariche esplosive sul fondo: una serie di esplosioni a un certo intervallo mostrerà inequivocabilmente ai sottomarini la necessità di emergere e ricevere un importante codice via radio. Il metodo è adatto per le operazioni nella zona costiera, ma non sarà possibile "gridare" l'Oceano Pacifico, altrimenti la potenza richiesta delle esplosioni supererà tutti i limiti ragionevoli e l'onda di tsunami risultante spazzerà via tutto da Mosca a New York.
Naturalmente, centinaia e migliaia di chilometri di cavi possono essere posati lungo il fondo - agli idrofoni installati in aree in cui è più probabile che si trovino vettori missilistici strategici e sottomarini nucleari multiuso … Ma esiste un'altra soluzione più affidabile ed efficace?
Der Golia. Vertigini
È impossibile eludere le leggi della natura, ma ci sono eccezioni a ciascuna delle regole. La superficie del mare non è trasparente per onde lunghe, medie, corte e ultracorte. Allo stesso tempo, le onde ultra lunghe, riflesse dalla ionosfera, si diffondono facilmente all'orizzonte per migliaia di chilometri e sono in grado di penetrare nelle profondità degli oceani.
È stata trovata una via d'uscita: un sistema di comunicazione su onde super lunghe. E il problema non banale della comunicazione con i sottomarini è risolto!
Ma perché tutti i radioamatori e gli esperti di radio siedono con un'espressione così cupa sui loro volti?
Dipendenza della profondità di penetrazione delle onde radio dalla loro frequenza
VLF (frequenza molto bassa) - frequenze molto basse
ELF (frequenza estremamente bassa) - frequenze estremamente basse
Onde ultra lunghe: onde radio con una lunghezza d'onda superiore a 10 chilometri. In questo caso, siamo interessati alla gamma di frequenze molto basse (VLF) nella gamma da 3 a 30 kHz, la cosiddetta. "Onde miriametriche". Non provare nemmeno a cercare questa gamma sulle tue radio - per lavorare con onde molto lunghe, hai bisogno di antenne di dimensioni sorprendenti, lunghe molti chilometri - nessuna delle stazioni radio civili opera nella gamma delle "onde miriametriche".
Le dimensioni mostruose delle antenne sono il principale ostacolo alla creazione di stazioni radio VLF.
Eppure, la ricerca in quest'area è stata condotta nella prima metà del XX secolo - il loro risultato è stato l'incredibile Der Goliath ("Goliath"). Un altro rappresentante della "wunderwaffe" tedesca - la prima stazione radio al mondo a onde super lunghe, creata nell'interesse della Kriegsmarine. I segnali di "Goliath" sono stati ricevuti con sicurezza dai sottomarini nell'area del Capo di Buona Speranza, mentre le onde radio emesse dal super-trasmettitore potrebbero penetrare nell'acqua fino a una profondità di 30 metri.
Dimensioni del veicolo rispetto al supporto "Goliath"
La vista del "Goliath" è sorprendente: l'antenna trasmittente VLF è composta da tre parti ad ombrello montate attorno a tre pali centrali alti 210 metri, gli angoli dell'antenna sono fissati su quindici tralicci con un'altezza di 170 metri. Ciascun foglio di antenna, a sua volta, è costituito da sei triangoli regolari con lato di 400 m ed è un sistema di cavi d'acciaio in un guscio mobile di alluminio. Il nastro dell'antenna è tensionato da contrappesi da 7 tonnellate.
La potenza massima del trasmettitore è di 1,8 Megawatt. Intervallo operativo 15 - 60 kHz, lunghezza d'onda 5000 - 20 000 m Velocità di trasferimento dati - fino a 300 bit / s.
L'installazione di una grandiosa stazione radio nel sobborgo di Kalbe fu completata nella primavera del 1943. Per due anni, "Goliath" servì nell'interesse della Kriegsmarine, coordinando le azioni dei "branchi di lupi" nel vasto Atlantico, fino a quando nell'aprile 1945 l'"oggetto" non fu catturato dalle truppe americane. Dopo qualche tempo, l'area passò sotto il controllo dell'amministrazione sovietica: la stazione fu immediatamente smantellata e portata in URSS.
Per sessant'anni i tedeschi si chiedevano dove i russi avessero nascosto il Golia. Questi barbari hanno messo sulle unghie un capolavoro del design tedesco?
Il segreto fu rivelato all'inizio del XXI secolo: i giornali tedeschi uscirono con titoli rumorosi: "Sensazione! Trovato Golia! La stazione è ancora operativa!"
Alti alberi di "Goliath" si sono alzati nel distretto di Kstovsky nella regione di Nizhny Novgorod, vicino al villaggio di Druzhny - qui è dove sta trasmettendo il super-trasmettitore del trofeo. La decisione di restaurare "Goliath" fu presa nel 1949, la prima messa in onda ebbe luogo il 27 dicembre 1952. E ora, da più di 60 anni, il leggendario "Goliath" protegge la nostra Patria, fornendo comunicazione con i sottomarini della Marina che vanno sott'acqua, essendo allo stesso tempo il trasmettitore del servizio di ora esatta "Beta".
Impressionati dalle capacità del "Golia", gli specialisti sovietici non si fermarono qui e svilupparono idee tedesche. Nel 1964, a 7 chilometri dalla città di Vileika (Repubblica di Bielorussia), fu costruita una nuova stazione radio ancora più grandiosa, meglio conosciuta come il 43° centro di comunicazione della Marina.
Oggi, la stazione radio VLF vicino a Vileika, insieme al cosmodromo di Baikonur, la base navale di Sebastopoli, basi nel Caucaso e nell'Asia centrale, è tra le strutture militari straniere operative della Federazione Russa. Circa 300 ufficiali e sottufficiali della Marina russa prestano servizio presso il centro di comunicazione di Vileika, senza contare i cittadini civili della Bielorussia. Legalmente, la struttura non ha lo status di base militare e il territorio della stazione radio è stato trasferito in Russia per l'uso gratuito fino al 2020.
L'attrazione principale del 43 ° centro di comunicazione della Marina russa, ovviamente, è il trasmettitore radio VLF Antey (RJH69), creato a immagine e somiglianza del Golia tedesco. La nuova stazione è molto più grande e più perfetta dell'attrezzatura tedesca catturata: l'altezza dei supporti centrali è aumentata a 305 m, l'altezza dei tralicci laterali ha raggiunto i 270 metri. Oltre alle antenne trasmittenti, sul territorio di 650 ettari sono ubicate una serie di strutture tecniche, tra cui un bunker sotterraneo altamente protetto.
Il 43° centro di comunicazione della Marina russa fornisce comunicazioni con sottomarini nucleari in allerta nelle acque degli oceani Atlantico, Indiano e Pacifico settentrionale. Oltre alle sue funzioni principali, il gigantesco complesso di antenne può essere utilizzato nell'interesse dell'Aeronautica Militare, delle Forze Missilistiche Strategiche, delle Forze Spaziali della Federazione Russa e Antey viene utilizzato anche per la ricognizione elettronica e la guerra elettronica ed è tra i trasmettitori di il servizio di tempo di precisione Beta.
I potenti trasmettitori radio "Goliath" e "Antey" forniscono una comunicazione affidabile su onde molto lunghe nell'emisfero settentrionale e su una vasta area dell'emisfero australe della Terra. Ma cosa succede se le aree di pattuglia di combattimento sottomarino si spostano nell'Atlantico meridionale o alle latitudini equatoriali dell'Oceano Pacifico?
Per casi speciali, l'Aviazione Navale dispone di attrezzature speciali: il velivolo ripetitore Tu-142MR "Orel" (classificazione NATO Bear-J) è parte integrante del sistema di controllo della riserva delle forze nucleari navali.
Creato alla fine degli anni '70 sulla base dell'aereo antisommergibile Tu-142 (che, a sua volta, è una modifica del bombardiere strategico T-95), l'Eagle differisce dal suo progenitore per l'assenza di attrezzature di ricerca - invece di il primo vano di carico, c'è una bobina con un'antenna trainata da 8600 metri del trasmettitore radio VLF "Fregat". Oltre alla stazione a onde super lunghe, a bordo del Tu-142MR è presente un complesso di apparati di comunicazione per operare nelle bande di onde radio convenzionali (mentre il velivolo è in grado di svolgere le funzioni di un potente ripetitore HF anche senza sollevarsi in l'aria).
È noto che all'inizio degli anni 2000 diversi veicoli di questo tipo erano ancora inclusi nel 3° Squadrone della 568a Guardia. reggimento di aviazione mista della flotta del Pacifico.
Naturalmente, l'uso di aerei ripetitori non è altro che una mezza misura forzata (di riserva): in caso di un vero conflitto, il Tu-142MR può essere facilmente intercettato dagli aerei nemici, inoltre, l'aereo che gira in un certo quadrato smaschera il vettore missilistico sottomarino e indica chiaramente la posizione del sottomarino al nemico.
I marinai avevano bisogno di un mezzo eccezionalmente affidabile per comunicare tempestivamente gli ordini della leadership politico-militare del paese ai comandanti dei sottomarini nucleari in pattuglie da combattimento in qualsiasi angolo dell'Oceano Mondiale. A differenza delle onde ultra lunghe, che penetrano nella colonna d'acqua solo di un paio di decine di metri, il nuovo sistema di comunicazione dovrebbe fornire una ricezione affidabile dei messaggi di emergenza a profondità di 100 metri o più.
Sì… un problema tecnico molto, molto non banale è sorto davanti ai segnalatori.
ZEUS
… All'inizio degli anni '90, gli scienziati della Stanford University (California) hanno rilasciato una serie di dichiarazioni intriganti riguardanti la ricerca nel campo dell'ingegneria radiofonica e della trasmissione radio. Gli americani hanno assistito a un fenomeno insolito: apparecchiature radio scientifiche situate in tutti i continenti della Terra registrano regolarmente, allo stesso tempo, strani segnali ripetitivi a una frequenza di 82 Hz (o, in un formato più familiare per noi, 0, 000 082 MHz). La frequenza indicata si riferisce alla gamma delle frequenze estremamente basse (ELF), in questo caso la lunghezza dell'onda mostruosa è di 3658,5 km (un quarto del diametro della Terra).
Trasmissione di 16 minuti "ZEUSA" registrata il 08.12.2000 alle 08:40 UTC
La velocità di trasmissione per una sessione è di tre caratteri ogni 5-15 minuti. I segnali provengono direttamente dalla crosta terrestre: i ricercatori hanno la sensazione mistica che il pianeta stesso stia parlando con loro.
Il misticismo è il destino degli oscurantisti medievali, e gli Yankees avanzati intuirono immediatamente che avevano a che fare con un incredibile trasmettitore ELF situato da qualche parte dall'altra parte della Terra. In cui si? È chiaro dove - in Russia. Sembra che questi pazzi russi abbiano "cortocircuitato" l'intero pianeta, usandolo come un'antenna gigante per trasmettere messaggi crittografati.
L'oggetto segreto "ZEUS" si trova a 18 chilometri a sud dell'aeroporto militare Severomorsk-3 (penisola di Kola). Sulla mappa di Google Maps sono chiaramente visibili due radure (in diagonale) che si estendono attraverso la foresta-tundra per due decine di chilometri (alcune fonti Internet indicano la lunghezza delle linee a 30 o anche 60 km), inoltre, tecniche edifici, strutture, strade di accesso e un'ulteriore radura di 10 chilometri a ovest delle due linee principali.
Glades con "mangiatoie" (i pescatori indovineranno immediatamente di cosa stanno parlando), a volte scambiate per antenne. Si tratta infatti di due giganteschi “elettrodi” attraverso i quali viene pilotata una scarica elettrica di 30 MW. L'antenna è il pianeta Terra stesso.
La scelta di questo luogo per l'installazione del sistema è spiegata dalla bassa conduttività del suolo locale - con una profondità di fori di contatto di 2-3 chilometri, gli impulsi elettrici penetrano in profondità nelle viscere della Terra, penetrando nel pianeta attraverso e attraverso. Gli impulsi del gigantesco generatore ELF sono chiaramente registrati anche dalle stazioni scientifiche in Antartide.
Il circuito presentato non è privo di svantaggi: dimensioni ingombranti ed efficienza estremamente bassa. Nonostante l'enorme potenza del trasmettitore, la potenza in uscita è di pochi watt. Inoltre, la ricezione di onde così lunghe comporta anche notevoli difficoltà tecniche.
La ricezione dei segnali da "Zeus" viene effettuata da sottomarini in movimento a una profondità di 200 metri verso un'antenna trainata lunga circa un chilometro. A causa della velocità di trasferimento dati estremamente bassa (un byte per diversi minuti), il sistema ZEUS è ovviamente utilizzato per trasmettere i messaggi codificati più semplici, ad esempio: "Risali in superficie (rilascia un beacon) e ascolta il messaggio tramite comunicazione satellitare."
Per correttezza, va notato che per la prima volta un tale schema fu concepito per la prima volta negli Stati Uniti durante la Guerra Fredda - nel 1968 fu proposto un progetto per una struttura segreta della Marina, nome in codice Sanguine ("Ottimistico") - gli Yankees intendevano trasformare il 40% dell'area forestale del Wisconsin in un gigantesco trasmettitore costituito da 6.000 miglia di cavi sotterranei e 100 bunker altamente protetti per ospitare apparecchiature ausiliarie e generatori di energia. Come concepito dai creatori, il sistema è stato in grado di resistere a un'esplosione nucleare e fornire una trasmissione sicura di un segnale di attacco missilistico su tutti i sottomarini nucleari della Marina degli Stati Uniti in qualsiasi area degli oceani.
Trasmettitore ELF americano (Clam Lake, Wisconsin, 1982)
Nel 1977-1984, il progetto fu implementato in una forma meno assurda sotto forma del sistema Seafarer, le cui antenne erano situate a Clam Lake (Wisconsin) e alla Sawyer Air Force Base (Michigan). La frequenza operativa dell'impianto ELF americano è di 76 Hz (lunghezza d'onda 3947, 4 km). Potenza trasmettitore marittimo - 3 MW. Il sistema è stato rimosso dal servizio di combattimento nel 2004.
Attualmente, una direzione promettente per risolvere il problema della comunicazione con i sottomarini è l'uso di laser dello spettro blu-verde (0,42-0,53 micron), la cui radiazione con le minori perdite supera l'ambiente acquatico e penetra a una profondità di 300 metri. Oltre alle ovvie difficoltà di posizionamento preciso del fascio, lo "scoglio" di questo schema è l'elevata potenza richiesta dall'emettitore. La prima opzione prevede l'utilizzo di satelliti ripetitori con riflettori riflettenti di grandi dimensioni. L'opzione senza ripetitore prevede la presenza di una potente fonte di energia in orbita: per alimentare un laser da 10 W è necessaria una centrale elettrica con una potenza di due ordini di grandezza superiore.
In conclusione, va notato che la Marina russa è una delle due flotte al mondo che dispone di una dotazione completa di forze nucleari navali. Oltre a un numero sufficiente di portaerei, missili e testate, nel nostro paese sono state condotte serie ricerche nel campo della creazione di sistemi di comunicazione con sottomarini, senza i quali le forze nucleari strategiche navali perderebbero la loro sinistra importanza.
"Golia" durante la seconda guerra mondiale
Boeing E-6 Mercury controllo e comunicazione aereo, elemento del sistema di comunicazione di backup per sottomarini nucleari con missili balistici (SSBN) della US Navy
