¿Qué pregunta tan ridícula? "Cómo contactar un submarino"
Consigue un teléfono satelital y haz una llamada. Los sistemas comerciales de comunicación por satélite como INMARSAT o Iridium le permiten llamar 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 Roscosmos, seguro, tienen "programas corporativos" internos con importantes descuentos …
De hecho, en la era de Internet, Glonass y los sistemas inalámbricos de transmisión de datos, el problema de la comunicación con los submarinos puede parecer una broma sin sentido y no muy ingeniosa: ¿qué problemas podría haber 120 años después de la invención de la radio?
Pero aquí solo hay un problema: el barco, a diferencia de los aviones y los barcos de superficie, se mueve en las profundidades del océano y no reacciona en absoluto a los distintivos de llamada de las estaciones de radio convencionales de HF, VHF y DV: el agua de mar salada, que es un Excelente electrolito, amortigua de forma fiable cualquier señal.
Bueno … si es necesario, el barco puede emerger a la profundidad del periscopio, extender la antena de radio y realizar una sesión de comunicación con la costa. Ya se resolvió el problema?
Lamentablemente, no todo es tan simple: los barcos modernos de propulsión nuclear pueden sumergirse durante meses, y solo ocasionalmente suben a la superficie para realizar una sesión de comunicación programada. La principal importancia de la pregunta radica en la transmisión confiable de información desde la costa al submarino: ¿es realmente necesario esperar un día o más para transmitir una orden importante, hasta la próxima sesión de comunicación en el horario?
En otras palabras, al comienzo de una guerra nuclear, los submarinos de misiles corren el riesgo de ser inútiles: mientras las batallas se libran en la superficie, los barcos continuarán escribiendo silenciosamente "ochos" en las profundidades de los océanos, sin darse cuenta de los trágicos eventos que se están produciendo. lugar "arriba". Pero, ¿qué pasa con nuestro ataque nuclear de represalia? ¿Por qué necesitamos fuerzas nucleares navales si no se pueden utilizar a tiempo?
¿Cómo se pone en contacto con un submarino que acecha en el fondo del mar?
El primer método es bastante lógico y simple, al mismo tiempo es muy difícil de implementar en la práctica y el rango operativo de dicho sistema deja mucho que desear. Estamos hablando de comunicación submarina: las ondas acústicas, a diferencia de las electromagnéticas, se propagan mucho mejor en el medio marino que en el aire, ¡la velocidad del sonido a una profundidad de 100 metros es de 1468 m / s!
Todo lo que queda es instalar potentes hidrófonos o cargas explosivas en el fondo: una serie de explosiones en un cierto intervalo mostrarán sin ambigüedades a los submarinos la necesidad de salir a la superficie y recibir un cifrado importante por radio. El método es adecuado para operaciones en la zona costera, pero no será posible "gritar" el Océano Pacífico, de lo contrario, la potencia requerida de las explosiones excederá todos los límites razonables, y la ola de tsunami resultante arrasará con todo Moscú. hacia New York.
Por supuesto, se pueden tender cientos y miles de kilómetros de cables a lo largo de la parte inferior, hasta hidrófonos instalados en áreas donde es más probable que se encuentren portadores de misiles estratégicos y submarinos nucleares multipropósito … ¿Pero hay otra solución más confiable y efectiva?
Der Goliath. Miedo a las alturas
Es imposible eludir las leyes de la naturaleza, pero existen excepciones a cada una de las reglas. La superficie del mar no es transparente para olas largas, medianas, cortas y ultracortas. Al mismo tiempo, las ondas ultralargas, reflejadas desde la ionosfera, se extienden fácilmente por el horizonte durante miles de kilómetros y pueden penetrar en las profundidades de los océanos.
Se encontró una salida: un sistema de comunicación en ondas superlargas. ¡Y el problema no trivial de la comunicación con submarinos está resuelto!
Pero, ¿por qué todos los radioaficionados y expertos en radio se sientan con una expresión tan sombría en sus rostros?
Dependencia de la profundidad de penetración de las ondas de radio de su frecuencia.
VLF (muy baja frecuencia) - muy bajas frecuencias
ELF (frecuencia extremadamente baja): frecuencias extremadamente bajas
Ondas ultralargas: ondas de radio con una longitud de onda de más de 10 kilómetros. En este caso, estamos interesados en el rango de muy baja frecuencia (VLF) en el rango de 3 a 30 kHz, el llamado. "Ondas miriátricas". Ni siquiera intente buscar este rango en sus radios - para trabajar con ondas muy largas, necesita antenas de dimensiones asombrosas, muchos kilómetros de largo - ninguna de las estaciones de radio civiles opera en el rango de "onda miriátrica".
Las monstruosas dimensiones de las antenas son el principal obstáculo para 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; su resultado fue el increíble Der Goliath ("Goliath"). Otro representante de la "wunderwaffe" alemana, la primera estación de radio de onda superlarga del mundo, creada en interés de la Kriegsmarine. Las señales de "Goliat" fueron recibidas con confianza por los submarinos en la zona del Cabo de Buena Esperanza, mientras que las ondas de radio emitidas por el supertransmisor podían penetrar en el agua a una profundidad de 30 metros.
Dimensiones del vehículo en comparación con el soporte "Goliath"
La vista del "Goliat" es asombrosa: la antena transmisora VLF consta de tres partes de paraguas montadas alrededor de tres postes centrales de 210 metros de altura, las esquinas de la antena están fijadas en quince mástiles de celosía con una altura de 170 metros. Cada hoja de antena, a su vez, consta de seis triángulos regulares con un lado de 400 my es un sistema de cables de acero en una carcasa de aluminio móvil. La banda de la antena está tensada con contrapesos de 7 toneladas.
La potencia máxima del transmisor es de 1,8 megavatios. Rango de funcionamiento 15 - 60 kHz, longitud de onda 5000 - 20 000 m Velocidad de transferencia de datos - hasta 300 bit / s.
La instalación de una grandiosa estación de radio en el suburbio de Kalbe se completó en la primavera de 1943. Durante dos años, "Goliat" sirvió en los intereses de la Kriegsmarine, coordinando las acciones de "manadas de lobos" en el vasto Atlántico, hasta que en abril de 1945 el "objeto" no fue capturado por las tropas estadounidenses. Después de un tiempo, el área quedó bajo el control de la administración soviética: la estación fue inmediatamente desmantelada y llevada a la URSS.
Durante sesenta años, los alemanes se preguntaron dónde habían escondido los rusos el Goliat. ¿Estos bárbaros pusieron en las uñas una obra maestra del diseño alemán?
El secreto fue revelado a principios del siglo XXI - los periódicos alemanes salieron con titulares fuertes: “¡Sensación! Goliat encontrado! ¡La estación todavía está operativa!"
Mástiles altos de "Goliat" se elevaron en el distrito de Kstovsky de la región de Nizhny Novgorod, cerca del pueblo de Druzhny; aquí es donde está transmitiendo el supertransmisor de trofeos. La decisión de restaurar "Goliat" se tomó en 1949, la primera emisión tuvo lugar el 27 de diciembre de 1952. Y ahora, desde hace más de 60 años, el legendario "Goliat" custodia nuestra Patria, facilitando la comunicación con los submarinos de la Armada que se sumergen, siendo al mismo tiempo transmisor del servicio de hora precisa "Beta".
Impresionados por las capacidades del "Goliat", los especialistas soviéticos no se detuvieron allí y desarrollaron ideas alemanas. En 1964, a 7 kilómetros de la ciudad de Vileika (República de Bielorrusia), se construyó una nueva estación de radio aún más grandiosa, más conocida como el 43º centro de comunicaciones de la Armada.
Hoy, la estación de radio VLF cerca de Vileika, junto con el cosmódromo de Baikonur, la base naval en Sebastopol, bases en el Cáucaso y Asia Central, se encuentra entre las instalaciones militares extranjeras operativas de la Federación de Rusia. Cerca de 300 oficiales y suboficiales de la Armada rusa están sirviendo en el centro de comunicaciones de Vileika, sin contar a los ciudadanos civiles de Bielorrusia. Legalmente, la instalación 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 43 ° centro de comunicaciones de la Armada rusa, por supuesto, es el transmisor de radio VLF Antey (RJH69), creado a imagen y semejanza del Goliat alemán. La nueva estación es mucho más grande y más perfecta que los equipos alemanes capturados: la altura de los soportes centrales aumentó a 305 m, la altura de los mástiles de celosía laterales alcanzó los 270 metros. Además de las antenas transmisoras, varias estructuras técnicas se encuentran en el territorio de 650 hectáreas, incluido un búnker subterráneo altamente protegido.
El 43º centro de comunicaciones de la Armada rusa proporciona comunicaciones con submarinos nucleares en alerta en las aguas de los océanos Atlántico, Índico y 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 de Rusia y Antey también se utiliza para el reconocimiento electrónico y la guerra electrónica y se encuentra entre los transmisores de el servicio de tiempo de precisión Beta.
Los potentes transmisores de radio "Goliath" y "Antey" proporcionan una comunicación confiable en ondas muy largas en el hemisferio norte y en una gran área del hemisferio sur. Pero, ¿qué pasa si las áreas de patrulla de combate submarino se desplazan hacia el Atlántico Sur o las latitudes ecuatoriales del Océano Pacífico?
Para casos especiales, la Aviación Naval tiene equipo especial: el avión repetidor Tu-142MR "Orel" (clasificación OTAN Bear-J) es una parte integral del sistema de control de reserva de las fuerzas navales nucleares.
Creado a fines de la década de 1970 sobre la base del avión antisubmarino Tu-142 (que, a su vez, es una modificación del bombardero estratégico T-95), el Eagle se diferencia de su progenitor por la ausencia de equipo de búsqueda, en lugar de En el primer compartimento de carga, hay un carrete con una antena remolcada de 8600 metros del transmisor de radio VLF "Fregat". Además de la estación de onda superlarga, a bordo del Tu-142MR hay un complejo de equipos de comunicación para operar en bandas de ondas de radio convencionales (mientras que la aeronave es capaz de realizar las funciones de un potente repetidor de HF incluso sin levantarse en El aire).
Se sabe que a principios de la década de 2000, varios vehículos de este tipo todavía estaban incluidos en el 3er Escuadrón de la 568a Guardia. regimiento de aviación mixta de la Flota del Pacífico.
Por supuesto, el uso de aviones repetidores no es más que una medida a medias forzada (de respaldo): en caso de un conflicto real, el Tu-142MR puede ser fácilmente interceptado por aviones enemigos, además, el avión que vuela en círculos en un cierto cuadrado desenmascara el portador de misiles submarinos e indica claramente al enemigo la posición del submarino.
Los marineros necesitaban un medio excepcionalmente confiable para comunicar oportunamente las órdenes del liderazgo político-militar del país a los comandantes de submarinos nucleares en patrullas de combate en cualquier rincón del Océano Mundial. A diferencia de las ondas ultralargas que penetran la columna de agua solo un par de decenas de metros, el nuevo sistema de comunicación debería proporcionar una recepción confiable de mensajes de emergencia a profundidades de 100 metros o más.
Sí … un problema técnico muy, muy no trivial surgió ante los señaladores.
ZEUS
… A principios de la década de 1990, los científicos de la Universidad de Stanford (California) emitieron una serie de declaraciones intrigantes sobre la investigación en el campo de la ingeniería de radio y la transmisión de radio. Los estadounidenses han sido testigos de un fenómeno inusual: los equipos de radio científicos ubicados en todos los continentes de la Tierra regularmente, al mismo tiempo, registran extrañas señales repetitivas a una frecuencia de 82 Hz (o, en un formato más familiar para nosotros, 0, 000 082 Megahercio). La frecuencia indicada se refiere al rango de frecuencias extremadamente bajas (ELF), en este caso la longitud de la monstruosa onda es de 3658,5 km (una cuarta parte del diámetro de la Tierra).
Transmisión de 16 minutos "ZEUSA" grabada el 08.12.2000 a las 08:40 UTC
La velocidad de transmisión de una sesión es de tres caracteres cada 5 a 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 suerte de los oscurantistas medievales, y los yanquis avanzados adivinaron de inmediato que estaban lidiando con un increíble transmisor ELF ubicado en algún lugar del otro lado de la Tierra. ¿Dónde? Está claro dónde, en Rusia. Parece que estos locos rusos "cortocircuitaron" todo el planeta, usándolo como una antena gigante para transmitir mensajes encriptados.
El objeto secreto "ZEUS" se encuentra a 18 kilómetros al sur del aeródromo militar Severomorsk-3 (Península de Kola). En el mapa de Google Maps, dos claros (en diagonal) son claramente visibles, que se extienden a través de la tundra del bosque durante dos decenas de kilómetros (varias fuentes de Internet indican la longitud de las líneas a 30 o incluso 60 km), además, los datos técnicos edificios, estructuras, caminos de acceso y un claro adicional de 10 kilómetros al oeste de las dos líneas principales.
Claros con "comederos" (los pescadores adivinarán inmediatamente de qué están hablando), a veces confundidos con antenas. De hecho, se trata de dos "electrodos" gigantes a través de los cuales se impulsa una descarga eléctrica de 30 MW. La antena es el propio planeta Tierra.
La elección de este lugar para la instalación del sistema se explica por la baja conductividad del suelo local: con una profundidad de orificios de contacto de 2-3 kilómetros, los impulsos eléctricos penetran profundamente en las entrañas de la Tierra, penetrando en el planeta a través y mediante. Los pulsos del generador ELF gigante se registran claramente incluso en las estaciones científicas de la Antártida.
El circuito presentado no está exento de desventajas: dimensiones voluminosas y eficiencia extremadamente baja. A pesar de la enorme potencia del transmisor, la potencia de salida es de solo unos pocos vatios. Además, la recepción de ondas tan largas también conlleva considerables dificultades técnicas.
La recepción de señales de "Zeus" se lleva a cabo mediante submarinos en movimiento a una profundidad de 200 metros hasta una antena remolcada de aproximadamente un kilómetro de largo. Debido a la velocidad de transferencia de datos extremadamente baja (un byte cada varios minutos), el sistema ZEUS se utiliza obviamente para transmitir los mensajes codificados más simples, por ejemplo: "Ascienda a la superficie (suelte una baliza) y escuche el mensaje a través de la comunicación por satélite."
En aras de la justicia, debe tenerse en cuenta que, por primera vez, un plan de este tipo se concibió por primera vez en los Estados Unidos durante la Guerra Fría; en 1968 se propuso un proyecto para una instalación secreta de la Marina con el nombre en código Sanguine ("Optimistic"), el Los Yankees tenían la intención de convertir el 40% del área forestal de Wisconsin en un transmisor gigante que constaba de 6,000 millas de cables subterráneos y 100 búnkeres altamente protegidos para albergar equipos auxiliares y generadores de energía. Según lo concebido por los creadores, el sistema pudo resistir una explosión nuclear y proporcionar una transmisión segura de una señal de ataque con misiles en todos los submarinos nucleares de la Marina de los EE. UU. En cualquier área de los océanos.
Transmisor ELF americano (Clam Lake, Wisconsin, 1982)
En 1977-1984, el proyecto se implementó de una forma menos absurda en la forma del sistema Seafarer, cuyas antenas estaban ubicadas en Clam Lake (Wisconsin) y en Sawyer Air Force Base (Michigan). La frecuencia de funcionamiento de la instalación ELF estadounidense es de 76 Hz (longitud de onda 3947, 4 km). Potencia del transmisor de la gente de mar - 3 MW. El sistema fue retirado del servicio de combate en 2004.
En la actualidad, una dirección prometedora para resolver el problema de la comunicación con los submarinos es el uso de láseres del espectro azul-verde (0,42-0,53 micrones), cuya radiación con las menores pérdidas supera el medio acuático y penetra hasta una profundidad de 300 metros.. Además de las obvias dificultades con el posicionamiento preciso del haz, el "obstáculo" de este esquema es la alta potencia requerida del emisor. La primera opción prevé el uso de satélites repetidores con reflectores reflectantes de gran tamaño. La opción sin repetidor proporciona una potente fuente de energía en órbita: para alimentar un láser de 10 W, se requiere una planta de energía con una potencia dos órdenes de magnitud mayor.
En conclusión, cabe señalar que la Armada rusa es una de las dos flotas del mundo que tiene un complemento completo de fuerzas nucleares navales. Además de una cantidad suficiente de portaaviones, misiles y ojivas, en nuestro país, se llevaron a cabo investigaciones serias en el campo de la creación de sistemas de comunicación con submarinos, sin los cuales las fuerzas nucleares estratégicas navales perderían su ominosa importancia.
"Goliat" durante la Segunda Guerra Mundial
Avión de control y comunicaciones Boeing E-6 Mercury, elemento del sistema de comunicaciones de respaldo para submarinos nucleares con misiles balísticos (SSBN) de la Armada de EE. UU.
