Дійсно, у вік Інтернету, «Глонасс» і бездротових систем передачі даних проблема зв'язку з підводними човнами може здатися безглуздою і не дуже дотепним жартом - які тут можуть бути проблеми, через 120 років після винаходу радіо?
А проблема тут одна - човен, на відміну від літаків і надводних кораблів, рухається в глибинах океану і абсолютно не реагує на позивні звичайних КВ, УКВ, ДВ-радіостанцій - солона морська вода, будучи чудовим електролітом, надійно глушить будь-які сигнали.
Ну ... якщо буде потрібно - човен може спливти на перископну глибину, висунути радіоантену і провести сеанс зв'язку з берегом. Проблема вирішена?
На жаль, не все так просто - сучасні атомохода здатні місяцями перебувати в підводному положенні, лише зрідка піднімаючись до поверхні для проведення планового сеансу зв'язку. Основна важливість питання полягає в надійній передачі інформації з берега на підводний човен: невже для трансляції важливої наказу доведеться чекати добу і більше - до наступного за графіком сеансу зв'язку?
Іншими словами, в момент початку ядерної війни підводні ракетоносці ризикують виявитися марними - в той час, коли на поверхні будуть гриміти бої, човни продовжать спокійно виписувати «вісімки» в глибинах Світового океану, не підозрюючи про трагічні події, що відбувається «нагорі». А як же наш відповідь ядерний удар? Навіщо потрібні морські ядерні сили, якщо їх неможливо вчасно застосувати?
Як взагалі зв'язатися з причаїлася на морському дні субмариною?
Перший спосіб досить логічний і простий, в той же час він дуже складний в реалізації на практиці, а дальність дії такої системи залишає бажати кращого. Йдеться про звукоподводной зв'язку - акустичні хвилі, на відміну від електромагнітних, поширюються в морському середовищі набагато краще, ніж по повітрю - швидкість звуку на глибині 100 метрів становить 1468 м / с!
Залишається лише встановити на дні потужні гідрофони або заряди вибухівки - серія вибухів з певним інтервалом однозначно покаже підводним човнам необхідність спливти і прийняти важливу шифрограму по радіозв'язку. Спосіб годиться для операцій в прибережній зоні, але «перекричати» Тихий океан вже не вийде, в іншому випадку потрібна потужність вибухів перевищить всі розумні межі, а що утворилася хвиля-цунамі змиє все від Москви до Нью-Йорка.
Звичайно, можна прокласти по дну сотні і тисячі кілометрів кабелів - до гідрофонами, встановленим в районах найбільш ймовірного знаходження стратегічних ракетоносців і багатоцільових атомних підводних човнів ... Але чи існує інше, більш надійне і ефективне рішення?
Der Goliath. Страх висоти
Обійти закони природи неможливо, але в кожному з правил є свої винятки. Морська гладь не прозора для довгих, середніх, коротких і ультракоротких хвиль. У той же час, наддовгі хвилі, відбиваючись від іоносфери, без праці поширюються за горизонтом на тисячі кілометрів і здатні проникати в глибини океанів.
Вихід знайдено - система зв'язку на наддовгих хвилях. І нетривіальна проблема зв'язку з підводними човнами вирішена! Але чому все радіоаматори і експерти в області радіотехніки сидять з таким похмурим виразом облич?
Наддовгі хвилі - радіохвилі з довжиною хвилі понад 10 км. В даному випадку, нас цікавить діапазон дуже низьких частот (ОНЧ) в межах від 3 до 30 кГц, т.зв. «Міріаметрові хвилі». Навіть не намагайтеся шукати цей діапазон на ваших радіоприймачах - для роботи з наддовгими хвилями потрібні антени вражаючих розмірів, довжиною у багато кілометрів - жодна з цивільних радіостанцій не працює в діапазоні «міріаметрових хвиль».
Жахливі габарити антен - ось головна заковика на шляху створення ОНЧ-радіостанцій.
І все ж, дослідження в даній області проводилися ще в першій половині XX століття - їх результатом став неймовірний Der Goliath ( «Голіаф»). Черговий представник німецького «вундерваффе» - перша в світі сверхдлінноволновая радіостанція, створена в інтересах Крігсмаріне. Сигнали «Голіафа» впевнено приймалися підводними човнами в районі мису Доброї Надії, при цьому, що випромінюються супер-передавачем радіохвилі могли проникати в воду на глибину до 30 метрів.
Вид «Голіафа» приголомшує уяву: що передає ОНЧ-антена складається з трьох зонтичних частин, змонтованих навколо трьох центральних опор висотою 210 метрів, кути антени закріплені на п'ятнадцяти ґратчастих щоглах висотою 170 метрів. Кожне антенне полотно, в свою чергу, складається з шести правильних трикутників зі стороною 400 ми вдає із себе систему сталевих тросів в рухомий алюмінієвої оболонці. Натяг антенного полотна проводиться 7-тонними противагами.
Шістдесят років німці гадали, де ж російські сховали «Голіаф». Невже ці варвари пустили шедевр німецької конструкторської думки на цвяхи? Таємниця відкрилася на початку XXI століття - німецькі газети вийшли з гучними заголовками: «Сенсація! «Голіаф» знайдений! Станція і раніше знаходиться в робочому стані! »
Вражені можливостями «Голіафа», радянські фахівці не стали зупинятися на досягнутому і розвинули німецькі ідеї. У 1964 році в 7 кілометрах від міста Вілейка (Республіка Білорусь) була побудована нова, ще більш грандіозна радіостанція, більш відома, як 43-й вузол зв'язку ВМФ.
Головною визначною пам'яткою 43-го вузла зв'язку ВМФ РФ, безумовно, є ОНЧ-радіопередавач «Антей» (RJH69), створений за образом і подобою німецького «Голіафа». Нова станція набагато більший і досконаліший трофейної німецької апаратури: висота центральних опор збільшилася до 305 м, висота бокових ґратчастих щогл досягла 270 метрів. Крім передавальних антен, на території площею 650 га розташований ряд технічних будівель, в тому числі високозахищений підземний бункер.
43-й вузол зв'язку ВМФ РФ забезпечує зв'язок з атомними човнами, що несуть бойове чергування в акваторіях Атлантичного, Індійського і північній частині Тихого океану. Крім своїх основних функцій, гігантський антенний комплекс може бути використаний в інтересах ВПС, РВСН, Космічних військ РФ, також «Антей» застосовується для ведення радіотехнічної розвідки і РЕБ і входить в число передавачів служби точного часу «Бета».
Потужні радіопередавачі «Голіаф» і «Антей» забезпечують надійний зв'язок на наддовгих хвилях в Північній півкулі і на більшій площі Південної півкулі Землі. Але як бути, якщо райони бойового патрулювання підводних човнів змістяться в південну Атлантику або в екваторіальні широти Тихого океану?
Для особливих випадків в складі авіації Військово-Морського Флоту є спеціальна техніка: літаки-ретранслятори Ту-142МР «Орел» (за класифікацією НАТО Bear-J) - складова частина резервної системи управління морськими ядерними силами.
Зрозуміло, використання літаків-ретрансляторів є не більше ніж вимушена (резервна) напівзахід - в разі реального конфлікту Ту-142МР може бути легко перехоплений ворожою авіацією, крім того, що кружляє в певному квадраті літак демаскує підводний ракетоносець і виразно вказує противнику положення субмарини.
Морякам було потрібно виключно надійний засіб для своєчасного доведення наказів військово-політичного керівництва країни до командирів атомних підводних човнів, що знаходяться на бойовому патрулюванні в будь-якому куточку Світового океану. На відміну від наддовгих хвиль, які проникають в товщу води всього на пару десятків метрів, нова система зв'язку повинна забезпечити надійний прийом екстрених повідомлень на глибинах 100 і більше метрів.
Так ... перед зв'язківцями виникла вельми і вельми нетривіальна технічна задача.
Швидкість передачі за один сеанс - три знаки кожні 5-15 хвилин. Сигнали надходять прямо з земної кори - у дослідників виникає містичне відчуття, ніби-то сама планета розмовляє з ними. Містика - доля середньовічних мракобісів, а просунуті янкі відразу здогадалися, що мають справу з неймовірним КНЧ-передавачем, розміщеним десь на іншому кінці Землі. Де? Ясно де - в Росії. Схоже, ці божевільні російські «закоротити» цілком всю планету, використовуючи її в якості гігантської антени для передачі зашифрованих повідомлень.
Секретний об'єкт «ЗЕВС» розташований в 18 кмюжнее військового аеродрому Сєвєроморськ-3 (Кольський півострів). На карті Google Maps добре видно дві просіки (по діагоналі), що простягнулися через лесотундру на два десятка кілометрів (ряд інтернет-джерел вказує довжину ліній в 30 і навіть в 60 км). Крім того, помітні технічні завдання, споруди, під'їзні шляхи та додаткова 10-кілометрова просіка на захід від двох основних ліній.
Просіки з «фідерами» (рибалки відразу здогадаються, про що йде мова), іноді помилково приймають за антени. Насправді це два гігантських «електрода», через які проганяють електричний розряд потужністю в 30 МВт. Антеною є сама планета Земля.
Вибір даного місця для установки системи пояснюється низькою питомою провідністю тутешнього грунту - при глибині контактних свердловин 2-3 кілометри, електричні імпульси проникають глибоко в надра Землі, пронизуючи планету наскрізь. Імпульси гігантського КНЧ-генератора чітко фіксуються навіть науковими станціями в Антарктиді.
Представлена схема не позбавлена своїх недоліків - громіздкі розміри і надзвичайно низький ККД. Незважаючи на колосальну потужність передавача, потужність вихідного сигналу становить лічені Примор'ї. Крім того, прийом таких довгих хвиль також тягне за собою чималі технічні складності.
Прийом сигналів «Зевса» здійснюється підводними човнами на ходу на глибині до 200 метрів на буксирувана антену довжиною близько одного кілометра. З огляду на надзвичайно низькій швидкості передачі даних (один байт за кілька хвилин), система «ЗЕВС» очевидно використовується для передачі найпростіших закодованих повідомлень, наприклад: «Піднятися до поверхні (випустити радіобуй) і прослухати повідомлення по супутниковому зв'язку».
Заради справедливості варто зазначити, що вперше подібна схема вперше була задумана в США в роки Холодної війни - в 1968 роки був запропонований проект секретного об'єкта ВМС під кодовим ім'ям Sanguine ( «Оптимістичний») - янкі мали намір перетворити 40% площі лісів штату Вісконсін в гігантський передавач , що складається із6000 мільпроложенних під землею кабелів і 100 високо захищених бункерів для розміщення допоміжної апаратури і генераторів електроенергії. За задумом творців, система була здатна витримати ядерний вибух і забезпечити впевнену трансляцію сигналу про ракетний напад на всі атомні підводні човни ВМС США в будь-якому районі Світового океану.
В даний час перспективним напрямком для вирішення проблеми зв'язку з підводними човнами є застосування лазерів синьо-зеленого спектра (0,42-0,53 мкм). чиє випромінювання з найменшими втратами долає водну середу і проникає на глибину до 300 метрів. Крім очевидних труднощів з точним позиціонуванням променя, «каменем спотикання» даної схеми є висока потрібна потужність випромінювача. Перший варіант передбачає використання супутників-ретрансляторів з великорозмірними відображають рефлекторами. Варіант без ретранслятора передбачає наявність на орбіті потужного джерела енергії - для живлення лазера потужністю 10 Вт потрібно енергоустановки з потужністю вище на два порядки.
У висновку варто зазначити, що вітчизняний Військово-Морський Флот - один з двох флотів у світі, що володіє повним комплектом морських ядерних сил. Крім достатньої кількості носіїв, ракет і бойових блоків, в нашій країні проводилися серйозні дослідження в області створення систем зв'язку з підводними човнами, без яких морські СЯС втратили б свою зловісну значення.