Swali gani la ujinga? "Jinsi ya kuwasiliana na manowari"
Pata simu ya setilaiti na piga simu. Mifumo ya mawasiliano ya setilaiti ya kibiashara kama INMARSAT au Iridium hukuruhusu kupiga Antaktika bila kutoka ofisini kwako Moscow. Upungufu pekee ni gharama kubwa ya simu, hata hivyo, Wizara ya Ulinzi na Roscosmos, kwa kweli, wana "mipango ya ushirika" ya ndani na punguzo kubwa …
Kwa kweli, katika umri wa mtandao, Glonass na mifumo ya usafirishaji wa data isiyo na waya, shida ya mawasiliano na manowari inaweza kuonekana kama haina maana na sio mzaha wa ujinga sana - kunaweza kuwa na shida gani, miaka 120 baada ya uvumbuzi wa redio?
Lakini kuna shida moja tu hapa - mashua, tofauti na ndege na meli za uso, hutembea kwa kina cha bahari na haifanyi kabisa na ishara za simu za kawaida za HF, VHF, vituo vya redio vya DV - maji ya bahari yenye chumvi, kuwa elektroni bora, hutegemea ishara zozote.
Kweli … ikiwa ni lazima, mashua inaweza kufikia kina cha periscope, kupanua antenna ya redio na kufanya kikao cha mawasiliano na pwani. Tatizo limetatuliwa?
Ole, sio kila kitu ni rahisi sana - meli za kisasa zinazotumia nguvu za nyuklia zina uwezo wa kuzamishwa kwa miezi, mara kwa mara huinuka juu kufanya kikao cha mawasiliano kilichopangwa. Umuhimu mkubwa wa swali liko katika usafirishaji wa habari wa kuaminika kutoka pwani kwenda kwa manowari: ni muhimu kusubiri siku moja au zaidi kutangaza agizo muhimu - hadi kikao kijacho cha mawasiliano kwenye ratiba?
Kwa maneno mengine, mwanzoni mwa vita vya nyuklia, manowari za kombora zinahatarisha kutokuwa na maana - wakati vita vikiendelea juu, boti zitaendelea kuandika kimya kimya "nane" katika kina cha bahari, bila kujua matukio mabaya yanayotokea mahali "hapo juu." Lakini vipi kuhusu mgomo wetu wa kulipiza kisasi wa nyuklia? Kwa nini tunahitaji vikosi vya nyuklia vya majini ikiwa haziwezi kutumika kwa wakati?
Je! Unawasilianaje na manowari inayojilaza kwenye bahari?
Njia ya kwanza ni ya kimantiki na rahisi, wakati huo huo ni ngumu sana kutekeleza kwa vitendo, na anuwai ya mfumo huo inaacha kuhitajika. Tunazungumza juu ya mawasiliano chini ya maji - mawimbi ya acoustic, tofauti na ile ya umeme, hueneza katika mazingira ya baharini bora zaidi kuliko hewani - kasi ya sauti kwa kina cha mita 100 ni 1468 m / s!
Kilichobaki ni kufunga hydrophones zenye nguvu au malipo ya kulipuka chini - mlolongo wa milipuko katika kipindi fulani itaonyesha manowari hitaji la uso na kupokea kifaa muhimu na redio. Njia hiyo inafaa kwa shughuli katika ukanda wa pwani, lakini haitawezekana "kupiga kelele" Bahari ya Pasifiki, vinginevyo nguvu inayotakiwa ya milipuko itazidi mipaka yote inayofaa, na wimbi la tsunami linalosababisha litaosha kila kitu kutoka Moscow kwenda New York.
Kwa kweli, mamia na maelfu ya nyaya zinaweza kuwekwa chini - kwa hydrophones zilizowekwa katika maeneo ambayo wabebaji wa kimkakati na manowari nyingi za nyuklia zina uwezekano wa kupatikana … Lakini kuna suluhisho lingine, la kuaminika na bora?
Der Goliathi. Hofu ya urefu
Haiwezekani kukwepa sheria za maumbile, lakini kuna tofauti kwa kila sheria. Uso wa bahari sio wazi kwa mawimbi marefu, ya kati, mafupi na ya ultrashort. Wakati huo huo, mawimbi marefu sana, yaliyoonyeshwa kutoka kwa ulimwengu, huenea kwa urahisi juu ya upeo wa macho kwa maelfu ya kilomita na wanaweza kupenya kwenye kina cha bahari.
Njia ya kutoka ilipatikana - mfumo wa mawasiliano kwenye mawimbi marefu sana. Na shida isiyo ya maana ya mawasiliano na manowari hutatuliwa!
Lakini kwa nini wataalam wote wa redio na wataalam wa redio wanakaa na sura mbaya kama hiyo kwenye nyuso zao?
Utegemezi wa kina cha kupenya kwa mawimbi ya redio kwenye masafa yao
VLF (masafa ya chini sana) - masafa ya chini sana
ELF (masafa ya chini sana) - masafa ya chini sana
Mawimbi marefu sana - mawimbi ya redio yenye urefu wa zaidi ya kilomita 10. Katika kesi hii, tunavutiwa na masafa ya chini sana (VLF) katika masafa kutoka 3 hadi 30 kHz, kinachojulikana. "Mawimbi ya mita". Usijaribu hata kutafuta safu hii kwenye redio zako - kufanya kazi na mawimbi marefu sana, unahitaji antena za vipimo vya kushangaza, urefu wa kilomita nyingi - hakuna vituo vya redio vya raia vinavyofanya kazi katika anuwai ya "myriameter wave".
Vipimo vya kushangaza vya antena ndio kikwazo kikuu cha kuunda vituo vya redio vya VLF.
Na bado, utafiti katika eneo hili ulifanywa katika nusu ya kwanza ya karne ya XX - matokeo yao yalikuwa ya kushangaza Der Goliath ("Goliath"). Mwakilishi mwingine wa "wunderwaffe" wa Ujerumani - kituo cha kwanza cha redio cha mawimbi makubwa duniani, iliyoundwa kwa masilahi ya Kriegsmarine. Ishara kutoka kwa "Goliathi" zilipokelewa kwa ujasiri na manowari katika eneo la Cape of Good Hope, wakati mawimbi ya redio yaliyotolewa na mtumaji mkuu yanaweza kupenya maji kwa kina cha mita 30.
Vipimo vya gari ikilinganishwa na msaada wa "Goliath"
Mtazamo wa "Goliathi" ni wa kushangaza: VLF inayopitisha antenna ina sehemu tatu za mwavuli zilizowekwa karibu na nguzo tatu za kati mita 210 juu, pembe za antena zimewekwa kwenye milango kumi na tano yenye urefu wa mita 170. Kila karatasi ya antena, kwa upande wake, ina pembetatu sita za kawaida na upande wa m 400 na ni mfumo wa nyaya za chuma kwenye ganda la alumini. Wavuti ya antena imevutiwa na uzani wa tani 7.
Nguvu ya upitishaji wa kiwango cha juu ni Megawati 1.8. Upeo wa kazi 15 - 60 kHz, urefu wa urefu wa 5000 - 20 000 m. Kiwango cha uhamishaji wa data - hadi 300 bit / s.
Ufungaji wa kituo kikuu cha redio katika kitongoji cha Kalbe kilikamilishwa mnamo chemchemi ya 1943. Kwa miaka miwili, "Goliathi" aliwahi kwa masilahi ya Kriegsmarine, akiratibu vitendo vya "pakiti za mbwa mwitu" katika Atlantiki kubwa, hadi Aprili 1945 "kitu" hakikutekwa na askari wa Amerika. Baada ya muda, eneo hilo lilikuwa chini ya usimamizi wa utawala wa Soviet - kituo hicho kilifutwa mara moja na kupelekwa kwa USSR.
Kwa miaka sitini Wajerumani walijiuliza ni wapi Warusi walikuwa wamemficha Goliathi. Je! Hawa wanyang'anyi waliweka kito cha muundo wa ujerumani juu ya kucha?
Siri hiyo ilifunuliwa mwanzoni mwa karne ya XXI - magazeti ya Ujerumani yalitoka na vichwa vikuu vya habari: "Hisia! Goliathi Amepatikana! Kituo bado kinafanya kazi!"
Mastari marefu ya "Goliathi" yaliongezeka katika wilaya ya Kstovsky ya mkoa wa Nizhny Novgorod, karibu na kijiji cha Druzhny - hapa ndipo mtangazaji mkuu wa nyara anapiga matangazo. Uamuzi wa kurejesha "Goliathi" ulifanywa mnamo 1949, upeperushaji wa kwanza ulifanyika mnamo Desemba 27, 1952. Na sasa, kwa zaidi ya miaka 60 "Goliathi" wa hadithi amekuwa akilinda Bara letu, akitoa mawasiliano na manowari za Jeshi la Wanamaji zikienda chini ya maji, wakati huo huo zikiwa mtumaji wa huduma sahihi ya wakati "Beta".
Walivutiwa na uwezo wa "Goliathi", wataalam wa Soviet hawakuishia hapo na kukuza maoni ya Wajerumani. Mnamo 1964, kilomita 7 kutoka jiji la Vileika (Jamhuri ya Belarusi), kituo kipya cha redio kikubwa zaidi kilikuwa kikijengwa, kinachojulikana kama kituo cha mawasiliano cha 43 cha Jeshi la Wanamaji.
Leo, kituo cha redio cha VLF karibu na Vileika, pamoja na Baikonur cosmodrome, kituo cha majini huko Sevastopol, besi za Caucasus na Asia ya Kati, ni miongoni mwa vituo vya jeshi la kigeni la Shirikisho la Urusi. Karibu maafisa 300 na maafisa wa vibali wa Jeshi la Wanamaji la Urusi wanahudumu katika kituo cha mawasiliano cha Vileika, bila kuhesabu raia wa Belarusi. Kwa halali, kituo hicho hakina hadhi ya msingi wa jeshi, na eneo la kituo cha redio lilihamishiwa Urusi kwa matumizi ya bure hadi 2020.
Kivutio kikuu cha kituo cha mawasiliano cha 43 cha Jeshi la Wanamaji la Urusi, kwa kweli, ni transmitter ya redio ya VLF Antey (RJH69), iliyoundwa kwa mfano na mfano wa Goliathi wa Ujerumani. Kituo kipya ni kubwa zaidi na kamilifu kuliko vifaa vya Kijerumani vilivyokamatwa: urefu wa vifaa vya kati vimeongezeka hadi 305 m, urefu wa milingoti ya latiti ilifikia mita 270. Mbali na antena zinazopitisha, miundo kadhaa ya kiufundi iko kwenye eneo la hekta 650, pamoja na bunker ya chini ya ardhi iliyolindwa sana.
Kituo cha mawasiliano cha 43 cha Jeshi la Wanamaji la Urusi hutoa mawasiliano na manowari za nyuklia kwa tahadhari katika maji ya bahari ya Atlantiki, Hindi na Pasifiki ya Kaskazini. Kwa kuongezea kazi zake kuu, tata kubwa ya antena inaweza kutumika kwa masilahi ya Jeshi la Anga, Kikosi cha Kikombora cha Mkakati, Vikosi vya Nafasi vya Shirikisho la Urusi, na Antey pia hutumiwa kwa upelelezi wa elektroniki na vita vya elektroniki na ni miongoni mwa wasambazaji huduma ya usahihi wa Beta.
Vipeperushi vya redio vyenye nguvu "Goliathi" na "Antey" hutoa mawasiliano ya kuaminika kwenye mawimbi marefu sana katika Ulimwengu wa Kaskazini na juu ya eneo kubwa la Ulimwengu wa Kusini. Lakini vipi ikiwa maeneo ya doria ya manowari ya mapigano yanahamia Kusini mwa Atlantiki au latitudo ya ikweta ya Bahari ya Pasifiki?
Kwa kesi maalum, Usafiri wa Anga una vifaa maalum: ndege ya kurudia ya Tu-142MR "Orel" (uainishaji wa NATO Bear-J) ni sehemu muhimu ya mfumo wa udhibiti wa akiba ya vikosi vya nyuklia vya majini.
Iliundwa mwishoni mwa miaka ya 1970 kwa msingi wa ndege ya kuzuia-manowari ya Tu-142 (ambayo, pia, ni muundo wa mshambuliaji mkakati wa T-95), Tai hutofautiana na babu yake kwa kukosekana kwa vifaa vya utaftaji - badala ya sehemu ya kwanza ya mizigo, kuna reel iliyo na antenna ya mita-mia 8600 ya mtoaji wa redio VLF "Fregat". Kwa kuongezea kituo cha mawimbi marefu zaidi, kwenye bodi ya Tu-142MR kuna ngumu ya vifaa vya mawasiliano vya kufanya kazi katika bendi za kawaida za mawimbi ya redio (wakati ndege ina uwezo wa kufanya kazi ya anayerudia nguvu wa HF hata bila kuinua hewa).
Inajulikana kuwa mwanzoni mwa miaka ya 2000, magari kadhaa ya aina hii bado yalikuwa yamejumuishwa katika Kikosi cha 3 cha Walinzi wa 568. vikosi vya ndege vya Pacific.
Kwa kweli, matumizi ya ndege za kurudia sio zaidi ya kipimo cha kulazimishwa (chelezo) nusu - katika hali ya mzozo wa kweli, Tu-142MR inaweza kukamatwa kwa urahisi na ndege za adui, kwa kuongezea, ndege inayozunguka kwa njia fulani mraba hufunua mbebaji wa kombora la manowari na inaonyesha wazi kwa adui nafasi ya manowari hiyo.
Mabaharia walihitaji njia ya kipekee ya kuaminika ili kuwasiliana kwa wakati maagizo ya uongozi wa kijeshi na kisiasa wa nchi hiyo kwa makamanda wa manowari za nyuklia kwenye doria za kupambana katika kona yoyote ya Bahari ya Dunia. Tofauti na mawimbi marefu sana ambayo hupenya safu ya maji kwa mita kadhaa tu, mfumo mpya wa mawasiliano unapaswa kutoa upokeaji wa kuaminika wa ujumbe wa dharura kwa kina cha mita 100 au zaidi.
Ndio … shida ya kiufundi isiyo na maana sana ilitokea kabla ya wahusika.
ZEUS
… Mwanzoni mwa miaka ya 1990, wanasayansi katika Chuo Kikuu cha Stanford (California) walitoa mfululizo wa taarifa za kushangaza kuhusu utafiti katika uwanja wa uhandisi wa redio na usambazaji wa redio. Wamarekani wameshuhudia jambo lisilo la kawaida - vifaa vya redio vya kisayansi vilivyo katika mabara yote ya Dunia mara kwa mara, wakati huo huo, hurekodi ishara za kurudia za kushangaza kwa masafa ya 82 Hz (au, kwa muundo uliozoeleka kwetu, 0, 000 082 MHz). Mzunguko ulioonyeshwa unamaanisha masafa ya chini sana (ELF), katika kesi hii urefu wa wimbi kubwa ni kilomita 3658.5 (robo ya kipenyo cha Dunia).
Usafirishaji wa dakika 16 "ZEUSA" ulirekodiwa mnamo 08.12.2000 saa 08:40 UTC
Kiwango cha maambukizi kwa kikao kimoja ni wahusika watatu kila dakika 5-15. Ishara huja moja kwa moja kutoka kwa ukoko wa dunia - watafiti wana hisia za kushangaza kwamba sayari yenyewe inazungumza nao.
Usiri ni mengi ya wastaafu wa enzi za zamani, na Yankees ya hali ya juu mara moja walidhani kuwa walikuwa wakishughulika na mtoaji mzuri wa ELF aliye mahali pengine upande wa Dunia. Wapi? Ni wazi wapi - huko Urusi. Inaonekana kama Warusi hawa wazimu "walizunguka-zunguka" sayari nzima, wakiitumia kama antena kubwa kupitisha ujumbe uliosimbwa.
Kitu cha siri "ZEUS" iko kilomita 18 kusini mwa uwanja wa ndege wa jeshi Severomorsk-3 (Kola Peninsula). Kwenye ramani ya Ramani za Google, kusafisha mbili (diagonally) kunaonekana wazi, kunyoosha tundra ya msitu kwa kilomita makumi mbili (vyanzo kadhaa vya mtandao vinaonyesha urefu wa mistari kwa kilomita 30 au hata 60), kwa kuongeza, kiufundi majengo, miundo, barabara za ufikiaji na nyongeza ya kilomita 10 za magharibi magharibi mwa mistari miwili kuu.
Glades na "feeders" (wavuvi watakisia mara moja kile wanachokizungumza), wakati mwingine hukosea kama antena. Kwa kweli, hizi ni "elektroni" mbili kubwa ambazo kupitia kwake umeme wa MW 30 huendeshwa. Antena ni sayari ya Dunia yenyewe.
Chaguo la mahali hapa kwa usanidi wa mfumo linaelezewa na mwenendo mdogo wa mchanga wa eneo - na kina cha mashimo ya mawasiliano ya kilomita 2-3, msukumo wa umeme hupenya ndani ya matumbo ya Dunia, ikipenya sayari kupitia na kupitia. Mipira ya jenereta kubwa ya ELF imerekodiwa wazi hata na vituo vya kisayansi huko Antaktika.
Mzunguko uliowasilishwa sio bila hasara zake - vipimo vingi na ufanisi mdogo sana. Licha ya nguvu kubwa ya mtoaji, nguvu ya pato ni watts chache tu. Kwa kuongezea, upokeaji wa mawimbi marefu vile vile unajumuisha shida kubwa za kiufundi.
Kupokea ishara kutoka kwa "Zeus" hufanywa na manowari kwenye mwendo kwa kina cha mita 200 kwa antena ya kuvutwa yenye urefu wa kilomita moja. Kwa sababu ya kiwango cha chini sana cha uhamishaji wa data (baiti moja kwa dakika kadhaa), mfumo wa ZEUS ni wazi unatumiwa kupeleka ujumbe rahisi ulio na maandishi, kwa mfano: "Panda juu (toa taa) na usikilize ujumbe kupitia mawasiliano ya setilaiti."
Kwa sababu ya haki, ikumbukwe kwamba kwa mara ya kwanza mpango kama huo ulibuniwa kwa mara ya kwanza huko Merika wakati wa Vita Baridi - mnamo 1968 mradi ulipendekezwa kwa kituo cha siri cha Jeshi la Wanamaji kilichoitwa Sanguine ("Matarajio") - Yankees ilikusudia kugeuza 40% ya eneo la msitu wa Wisconsin kuwa transmita kubwa yenye maili 6,000 za nyaya za chini ya ardhi na bunkers 100 zilizolindwa sana kuweka vifaa vya msaidizi na jenereta za umeme. Kama ilivyotungwa na waundaji, mfumo huo uliweza kuhimili mlipuko wa nyuklia na kutoa matangazo yenye ujasiri ya ishara ya shambulio la kombora kwenye manowari zote za nyuklia za Jeshi la Wanamaji la Merika katika eneo lolote la bahari.
Transmitter ya ELF ya Amerika (Ziwa la Clam, Wisconsin, 1982)
Mnamo 1977-1984, mradi huo ulitekelezwa kwa njia isiyo ya kawaida kwa mfumo wa Seafarer, ambao antena zao zilikuwa katika Ziwa la Clam (Wisconsin) na katika Kituo cha Kikosi cha Hewa cha Sawyer (Michigan). Mzunguko wa uendeshaji wa usanikishaji wa ELF ya Amerika ni 76 Hz (urefu wa urefu wa 3947, kilomita 4). Nguvu ya kusafirisha bahari - 3 MW. Mfumo huo uliondolewa kutoka kwa ushuru wa vita mnamo 2004.
Kwa sasa, mwelekeo wa kuahidi wa kusuluhisha shida ya mawasiliano na manowari ni utumiaji wa lasers ya wigo wa hudhurungi-kijani (0.42-0.53 microns), ambaye mionzi iliyo na hasara ndogo hushinda mazingira ya majini na hupenya kwa kina cha mita 300. Kwa kuongeza shida zilizo wazi na uwekaji sahihi wa boriti, "kikwazo" cha mpango huu ni nguvu inayohitajika ya mtoaji. Chaguo la kwanza hutoa matumizi ya satelaiti za kurudia zilizo na tafakari za saizi kubwa. Chaguo bila kurudia hutoa chanzo cha nguvu cha nguvu katika obiti - kuwezesha 10 W laser, mmea wa nguvu na nguvu mbili za ukuu wa juu inahitajika.
Kwa kumalizia, ikumbukwe kwamba Jeshi la Wanamaji la Urusi ni moja wapo ya meli mbili ulimwenguni ambazo zina kamili ya vikosi vya nyuklia vya majini. Mbali na idadi ya kutosha ya wabebaji, makombora na vichwa vya vita, katika nchi yetu, utafiti mkubwa ulifanywa katika uwanja wa kuunda mifumo ya mawasiliano na manowari, bila ambayo vikosi vya nyuklia vya kimkakati vitapoteza umuhimu wao mbaya.
"Goliathi" wakati wa Vita vya Kidunia vya pili
Udhibiti wa Boeing E-6 na ndege ya mawasiliano, sehemu ya mfumo wa mawasiliano ya chelezo kwa nyambizi za nyuklia zilizo na makombora ya balestiki (SSBN) ya Jeshi la Wanamaji la Merika.
