Que pergunta ridícula? "Como entrar em contato com um submarino"
Pegue um telefone via satélite e faça uma chamada. Os sistemas comerciais de comunicação por satélite, como INMARSAT ou Iridium, permitem que você disque para a Antártica sem sair de seu escritório em Moscou. O único inconveniente é o alto custo da chamada, porém, o Ministério da Defesa e a Roscosmos, com certeza, possuem "programas corporativos" internos com descontos substanciais …
De fato, na era da Internet, do Glonass e dos sistemas de transmissão de dados sem fio, o problema de comunicação com submarinos pode parecer uma piada sem sentido e não muito espirituosa - que problemas poderiam haver, 120 anos após a invenção do rádio?
Mas há apenas um problema aqui - o barco, ao contrário dos aviões e navios de superfície, se move nas profundezas do oceano e não reage de forma alguma aos sinais de chamada das estações de rádio convencionais HF, VHF, DV - água salgada do mar, sendo um excelente eletrólito, abafa de forma confiável quaisquer sinais.
Bem … se necessário, o barco pode chegar à superfície até a profundidade do periscópio, estender a antena do rádio e conduzir uma sessão de comunicação com a costa. O problema foi resolvido?
Infelizmente, nem tudo é tão simples - navios modernos movidos a energia nuclear são capazes de ficar submersos por meses, apenas ocasionalmente subindo à superfície para conduzir uma sessão de comunicação programada. A principal importância da questão reside na transmissão confiável de informações da costa para o submarino: é realmente necessário esperar um dia ou mais para transmitir uma ordem importante - até a próxima sessão de comunicação da programação?
Em outras palavras, no início de uma guerra nuclear, os submarinos com mísseis correm o risco de ser inúteis - enquanto as batalhas estão acontecendo na superfície, os barcos continuarão a escrever silenciosamente "oitos" nas profundezas dos oceanos, sem saber dos trágicos acontecimentos que estão ocorrendo coloque "acima". Mas e quanto ao nosso ataque nuclear retaliatório? Por que precisamos de forças nucleares navais se elas não podem ser usadas a tempo?
Como você entra em contato com um submarino à espreita no fundo do mar?
O primeiro método é bastante lógico e simples, ao mesmo tempo é muito difícil de implementar na prática, e a faixa de operação de tal sistema deixa muito a desejar. Estamos a falar de comunicação subaquática - as ondas acústicas, ao contrário das electromagnéticas, propagam-se no meio marinho muito melhor do que no ar - a velocidade do som a 100 metros de profundidade é de 1468 m / s!
Resta instalar poderosos hidrofones ou cargas explosivas no fundo - uma série de explosões em um certo intervalo mostrará aos submarinos a necessidade de emergir e receber uma cifra importante por rádio. O método é adequado para operações na zona costeira, mas não será possível "gritar" o Oceano Pacífico, caso contrário, a potência necessária das explosões excederá todos os limites razoáveis, e a onda de tsunami resultante levará tudo de Moscou para Nova Iorque.
Claro, centenas e milhares de quilômetros de cabos podem ser colocados ao longo do fundo - para hidrofones instalados em áreas onde transportadores de mísseis estratégicos e submarinos nucleares multiuso são mais prováveis de serem encontrados … Mas existe outra solução, mais confiável e eficaz?
Der Goliath. Medo de alturas
É impossível contornar as leis da natureza, mas há exceções para cada uma das regras. A superfície do mar não é transparente para ondas longas, médias, curtas e ultracurtas. Ao mesmo tempo, ondas ultralongas, refletidas da ionosfera, espalham-se facilmente no horizonte por milhares de quilômetros e são capazes de penetrar nas profundezas dos oceanos.
Uma saída foi encontrada - um sistema de comunicação em ondas superlongas. E o problema não trivial de comunicação com submarinos está resolvido!
Mas por que todos os rádios amadores e especialistas em rádio se sentam com uma expressão tão sombria em seus rostos?
Dependência da profundidade de penetração das ondas de rádio em sua frequência
VLF (frequência muito baixa) - frequências muito baixas
ELF (frequência extremamente baixa) - frequências extremamente baixas
Ondas ultralongas - ondas de rádio com comprimento de onda de mais de 10 quilômetros. Nesse caso, estamos interessados na faixa de baixíssima frequência (VLF) na faixa de 3 a 30 kHz, a chamada. "Ondas do milímetro". Nem tente pesquisar esse alcance em seus rádios - para trabalhar com ondas muito longas, você precisa de antenas de dimensões incríveis, de muitos quilômetros de extensão - nenhuma das rádios civis opera na faixa de "onda miriamétrica".
As dimensões monstruosas das antenas são o principal obstáculo para a criação de estações de rádio VLF.
E, no entanto, pesquisas nesta área foram realizadas na primeira metade do século XX - o resultado foi o incrível Der Goliath ("Golias"). Outro representante da "wunderwaffe" alemã - a primeira estação de rádio de ondas superlongas do mundo, criada no interesse da Kriegsmarine. Os sinais do "Golias" foram recebidos com segurança por submarinos na área do Cabo da Boa Esperança, enquanto as ondas de rádio emitidas pelo super-transmissor podiam penetrar na água a uma profundidade de 30 metros.
Dimensões do veículo em comparação com o suporte "Golias"
A vista do "Golias" é incrível: a antena transmissora VLF consiste em três partes de guarda-chuva montadas em torno de três postes centrais de 210 metros de altura, os cantos da antena são fixados em quinze mastros de treliça com uma altura de 170 metros. Cada folha de antena, por sua vez, é composta por seis triângulos regulares com 400 m de lado e é um sistema de cabos de aço em uma concha de alumínio móvel. A rede da antena é tensionada com contrapesos de 7 toneladas.
A potência máxima do transmissor é de 1,8 Megawatts. Faixa de operação de 15 a 60 kHz, comprimento de onda de 5.000 a 20.000 m. Taxa de transferência de dados - até 300 bits / s.
A instalação de uma grandiosa estação de rádio no subúrbio de Kalbe foi concluída na primavera de 1943. Durante dois anos, "Golias" serviu aos interesses da Kriegsmarine, coordenando as ações das "matilhas de lobos" no vasto Atlântico, até que em abril de 1945 o "objeto" não foi capturado pelas tropas americanas. Depois de algum tempo, a área ficou sob o controle da administração soviética - a estação foi imediatamente desmontada e levada para a URSS.
Por sessenta anos, os alemães se perguntaram onde os russos teriam escondido o Golias. Esses bárbaros colocaram uma obra-prima do pensamento do design alemão nos pregos?
O segredo foi revelado no início do século XXI - os jornais alemães saíram com manchetes berrantes: “Sensação! Golias encontrado! A estação ainda está operacional!"
Os mastros altos de "Golias" ergueram-se no distrito de Kstovsky, na região de Nizhny Novgorod, perto da aldeia de Druzhny - é aqui que o super-transmissor de troféus está transmitindo. A decisão de restaurar "Golias" foi tomada em 1949, a primeira exibição ocorreu em 27 de dezembro de 1952. E agora, há mais de 60 anos o lendário "Golias" guarda a nossa Pátria, comunicando com os submarinos da Marinha que vão submersos, ao mesmo tempo que é o transmissor do serviço de tempo preciso "Beta".
Impressionados com as capacidades do "Golias", os especialistas soviéticos não pararam por aí e desenvolveram as ideias alemãs. Em 1964, a 7 quilômetros da cidade de Vileika (República da Bielo-Rússia), foi construída uma nova estação de rádio ainda mais grandiosa, mais conhecida como 43º centro de comunicações da Marinha.
Hoje, a estação de rádio VLF perto de Vileika, junto com o cosmódromo de Baikonur, a base naval em Sevastopol, bases no Cáucaso e na Ásia Central, está entre as instalações militares estrangeiras em operação da Federação Russa. Cerca de 300 oficiais e subtenentes da Marinha Russa estão servindo no centro de comunicações de Vileika, sem contar os cidadãos civis da Bielo-Rússia. Legalmente, a instalação não tem o status de base militar, e o território da estação de rádio foi transferido para a Rússia para uso livre até 2020.
A principal atração do 43º centro de comunicação da Marinha Russa, claro, é o rádio VLF Antey (RJH69), criado à imagem e semelhança do Golias alemão. A nova estação é muito maior e mais perfeita do que o equipamento alemão capturado: a altura dos apoios centrais aumentou para 305 m, a altura dos mastros da treliça lateral atingiu 270 metros. Além das antenas transmissoras, uma série de estruturas técnicas estão localizadas em um território de 650 hectares, incluindo um bunker subterrâneo altamente protegido.
O 43º centro de comunicações da Marinha Russa fornece comunicações com submarinos nucleares em alerta nas águas dos oceanos Atlântico, Índico e Pacífico Norte. Além de suas funções principais, o complexo de antenas gigantes pode ser usado no interesse da Força Aérea, Forças de Mísseis Estratégicos, Forças Espaciais da Federação Russa e Antey também é usado para reconhecimento eletrônico e guerra eletrônica e está entre os transmissores de o serviço de tempo de precisão Beta.
Os potentes transmissores de rádio "Goliath" e "Antey" fornecem comunicação confiável em ondas muito longas no hemisfério norte e em uma grande área do hemisfério sul. Mas e se as áreas de patrulha de combate submarino mudarem para o Atlântico Sul ou as latitudes equatoriais do Oceano Pacífico?
Para casos especiais, a Aviação Naval dispõe de equipamentos especiais: a aeronave repetidora Tu-142MR "Orel" (classificação OTAN Bear-J) é parte integrante do sistema de controle de reserva das forças nucleares navais.
Criado no final dos anos 1970 com base na aeronave anti-submarina Tu-142 (que, por sua vez, é uma modificação do bombardeiro estratégico T-95), o Eagle difere de seu progenitor pela ausência de equipamento de busca - em vez de no primeiro compartimento de carga, há um carretel com uma antena rebocada de 8.600 metros do rádio transmissor VLF "Fregat". Além da estação de ondas superlongas, a bordo do Tu-142MR há um complexo de equipamentos de comunicação para operação em bandas de ondas de rádio convencionais (enquanto a aeronave é capaz de realizar as funções de um poderoso repetidor HF mesmo sem levantar o ar).
Sabe-se que, a partir do início da década de 2000, diversos veículos desse tipo ainda faziam parte do 3º Esquadrão da 568ª Guarda. regimento de aviação misto da Frota do Pacífico.
Claro, o uso de aeronaves repetidoras nada mais é do que uma meia-medida forçada (backup) - em caso de conflito real, o Tu-142MR pode ser facilmente interceptado por aeronaves inimigas, além de aeronaves circulando em um determinado quadrado desmascara o porta-mísseis submarino e indica claramente ao inimigo a posição do submarino.
Os marinheiros precisavam de um meio excepcionalmente confiável para comunicar oportunamente as ordens da liderança político-militar do país aos comandantes de submarinos nucleares em patrulhas de combate em qualquer canto do Oceano Mundial. Ao contrário das ondas ultralongas que penetram na coluna de água por apenas algumas dezenas de metros, o novo sistema de comunicação deve fornecer recepção confiável de mensagens de emergência em profundidades de 100 metros ou mais.
Sim … um problema técnico muito, muito não trivial surgiu diante dos sinaleiros.
ZEUS
… No início da década de 1990, cientistas da Universidade de Stanford (Califórnia) publicaram uma série de declarações intrigantes a respeito da pesquisa no campo da engenharia de rádio e transmissão de rádio. Os americanos testemunharam um fenômeno incomum - equipamentos de rádio científicos localizados em todos os continentes da Terra regularmente, ao mesmo tempo, registram sinais repetitivos estranhos em uma frequência de 82 Hz (ou, em um formato mais familiar para nós, 0, 000 082 MHz). A frequência indicada refere-se à faixa de frequências extremamente baixas (ELF), neste caso o comprimento da onda monstruosa é 3658,5 km (um quarto do diâmetro da Terra).
Transmissão de 16 minutos "ZEUSA" gravada em 08.12.2000 às 08:40 UTC
A taxa de transmissão para uma sessão é de três caracteres a cada 5-15 minutos. Os sinais vêm diretamente da crosta terrestre - os pesquisadores têm uma sensação mística de que o próprio planeta está falando com eles.
O misticismo é o destino dos obscurantistas medievais, e os ianques avançados imediatamente adivinharam que estavam lidando com um incrível transmissor ELF localizado em algum lugar do outro lado da Terra. Onde? É claro onde - na Rússia. Parece que esses russos malucos "deram um curto-circuito" no planeta inteiro, usando-o como uma antena gigante para transmitir mensagens criptografadas.
O objeto secreto "ZEUS" está localizado 18 quilômetros ao sul do campo de aviação militar Severomorsk-3 (Península de Kola). No mapa do Google Maps, duas clareiras (diagonalmente) são claramente visíveis, estendendo-se pela floresta-tundra por duas dezenas de quilômetros (várias fontes da Internet indicam o comprimento das linhas em 30 ou até 60 km), além de aspectos técnicos edifícios, estruturas, estradas de acesso e uma clareira adicional de 10 quilômetros a oeste das duas linhas principais.
Glades com "alimentadores" (os pescadores adivinharão imediatamente do que estão falando), às vezes confundidos com antenas. Na verdade, trata-se de dois "eletrodos" gigantes por onde é conduzida uma descarga elétrica de 30 MW. A antena é o próprio planeta Terra.
A escolha deste local para a instalação do sistema é explicada pela baixa condutividade do solo local - com uma profundidade de orifícios de contato de 2-3 quilômetros, os impulsos elétricos penetram profundamente nas entranhas da Terra, penetrando no planeta através de e Através dos. Os pulsos do gerador ELF gigante são claramente registrados até mesmo por estações científicas na Antártica.
O circuito apresentado tem suas desvantagens - dimensões volumosas e eficiência extremamente baixa. Apesar da enorme potência do transmissor, a potência de saída é de apenas alguns watts. Além disso, a recepção de tais ondas longas também acarreta consideráveis dificuldades técnicas.
O recebimento dos sinais do "Zeus" é realizado por submarinos em movimento a uma profundidade de 200 metros para uma antena rebocada de cerca de um quilômetro de comprimento. Devido à taxa de transferência de dados extremamente baixa (um byte por vários minutos), o sistema ZEUS é obviamente usado para transmitir as mensagens codificadas mais simples, por exemplo: "Suba à superfície (libere um beacon) e ouça a mensagem via comunicação por satélite."
Para fins de justiça, deve-se notar que pela primeira vez tal esquema foi concebido nos Estados Unidos durante a Guerra Fria - em 1968, um projeto foi proposto para uma instalação secreta da Marinha com o codinome Sanguine ("Otimista") - o Os Yankees pretendiam transformar 40% da área florestal de Wisconsin em um transmissor gigante que consiste em 6.000 milhas de cabos subterrâneos e 100 bunkers altamente protegidos para abrigar equipamentos auxiliares e geradores de energia. Conforme concebido pelos criadores, o sistema foi capaz de resistir a uma explosão nuclear e fornecer uma transmissão confiável de um sinal de ataque de mísseis em todos os submarinos nucleares da Marinha dos EUA em qualquer área dos oceanos.
Transmissor ELF americano (Clam Lake, Wisconsin, 1982)
Em 1977-1984, o projeto foi implementado de forma menos absurda na forma do sistema Seafarer, cujas antenas estavam localizadas em Clam Lake (Wisconsin) e na Base Aérea de Sawyer (Michigan). A freqüência de operação da instalação ELF americana é de 76 Hz (comprimento de onda 3947, 4 km). Potência do transmissor do marinheiro - 3 MW. O sistema foi removido do serviço de combate em 2004.
Atualmente, uma direção promissora para resolver o problema de comunicação com submarinos é a utilização de lasers do espectro azul-esverdeado (0,42-0,53 mícrons), cuja radiação com as menores perdas supera o meio aquático e penetra a uma profundidade de 300 metros.. Além das dificuldades óbvias com o posicionamento preciso do feixe, o "obstáculo" desse esquema é a alta potência necessária do emissor. A primeira opção permite o uso de satélites repetidores com refletores refletivos de grande porte. A opção sem repetidor fornece uma fonte de energia poderosa em órbita - para alimentar um laser de 10 W, é necessária uma usina com uma potência duas ordens de magnitude maior.
Em conclusão, deve-se notar que a Marinha Russa é uma das duas frotas no mundo que possui um complemento total de forças nucleares navais. Além de um número suficiente de porta-aviões, mísseis e ogivas, em nosso país, foram realizadas pesquisas sérias no campo da criação de sistemas de comunicação com submarinos, sem os quais as forças nucleares estratégicas navais perderiam sua nefasta importância.
"Golias" durante a Segunda Guerra Mundial
Aeronave Boeing E-6 Mercury de controle e comunicação, elemento do sistema de backup de comunicações para submarinos nucleares com mísseis balísticos (SSBN) da Marinha dos Estados Unidos
