Главная / Другие материалы

История развития связи с подводными лодками. Мистика низких частот. Как связаться с подводной лодкой

Однако по мере развития подводного флота все больше и больше требовалось находиться под водой. С появлением атомных подводных субмарин проблема связи стала особенно острой. Ведь эти лодки могли скрытно уже месяцами находиться под водой. Всплытие для сеанса связи грозило обнаружением противником — как по источнику радиосигнала, так и по фото с самолетов и спутников.

Потребовалось кардинальным образом усовершенствовать . Так, чтобы связь была надежной и при этом не позволяла легко обнаруживать себя под водой.

За дело взялись ученые и военные специалисты. Было предложено несколько способов для осуществления связи без необходимости всплытия. Коснемся только тех моментов, которые находятся в свободных источниках информации, т. е. не являются засекреченными. Точнее, их принципы доступны для обсуждения и гражданскими лицами, хотя детальных сведений не найти.
Фото: Depositphotos

Сначала поговорим о более простом и относительно дешевом акустическом способе связи . Он почти одновременно появился как в США, так и в Советском Союзе. Суть способа в том, что по дну моря прокладывался особый кабель в районе, который «контролировался» . В водной среде звук распространяется довольно далеко. Находясь сравнительно далеко от кабеля, экипаж лодки мог, тем не менее, иметь надежную связь со своей базой с помощью усовершенствованных чувствительных гидрофонов. Кодированные сообщения имели только один минус — разведка противника могла найти ключ к коду.

Было замечено, что радиоволны низкой частоты (3−30 кГц) проникают в морскую воду на глубину до 20 метров. Появилась идея воспользоваться этим без полного всплытия лодки. Находясь в подводном состоянии на довольно большой глубине, экипаж выпускал из лодки радиобуй. Он всплывал выше, но до поверхности не доходил примерно 15−18 метров. Таким образом, лодка оставалась малозаметной в толще воды, но могла иметь радиосвязь на низкой частоте.

Но и этот метод со временем стал непригоден. Технически лодка с выпущенным буем должна была находиться на строго заданной глубине, чтобы буй не покидал 20-метровую верхнюю толщу воды. А это вынуждало снизить подводную скорость.

Фото: ru.wikipedia.org

Чрезвычайно низкие частоты (3−300 Гц) дают возможность проникать сигналам в морскую воду на очень большие глубины (порядка нескольких сотен метров). Казалось бы, найден идеальный способ для подводной связи. Но его особенность в том, что на таких частотах нужны очень большие антенны — длиной в три с лишним тысячи метров! Ошибки нет. Именно при таких размерах возможно подать сигнал с антенны на сверхнизких частотах.

Как выход из ситуации было предложено использовать пробуренные скважины на суше с металлическими проводниками такой длины. Для подачи сигнала на столь громадные антенны потребовались отдельно работающие мощные электростанции. Передатчики с грандиозными антеннами появились только в СССР, США и в Индии. Но они малоэффективны, поскольку скорость передачи крайне низкая (один-два знака в минуту).

Понятное дело, что на подлодках возможно иметь только приемник на такие частоты. Стало быть, о двусторонней связи не может быть и речи. Можно лишь за очень длительное время передать с суши что-то очень короткое. Например, требование всплыть для связи другими способами.

Действительно, в век Интернета, «Глонасс» и беспроводных систем передачи данных проблема связи с подводными лодками может показаться бессмысленной и не очень остроумной шуткой – какие здесь могут быть проблемы, спустя 120 лет после изобретения радио?

А проблема здесь одна – лодка, в отличие от самолетов и надводных кораблей, движется в глубинах океана и совершенно не реагирует на позывные обычных КВ, УКВ, ДВ-радиостанций - соленая морская вода, являясь превосходным электролитом, надежно глушит любые сигналы.

Ну… если потребуется - лодка может всплыть на перископную глубину, выдвинуть радиоантенну и провести сеанс связи с берегом. Проблема решена?
Увы, не все так просто – современные атомоходы способны месяцами находиться в подводном положении, лишь изредка поднимаясь к поверхности для проведения планового сеанса связи. Основная важность вопроса состоит в надежной передаче информации с берега на подводную лодку: неужели для трансляции важного приказа придется ждать сутки и более – до следующего по графику сеанса связи?

Иными словами, в момент начала ядерной войны подводные ракетоносцы рискуют оказаться бесполезными – в то время, когда на поверхности будут греметь бои, лодки продолжат спокойно выписывать «восьмерки» в глубинах Мирового океана, не подозревая о трагических событиях, происходящий «наверху». А как же наш ответный ядерный удар? Зачем нужны морские ядерные силы, если их невозможно вовремя применить?
Как вообще связаться с притаившейся на морском дне субмариной?

Первый способ довольно логичен и прост, в то же время он весьма сложен в реализации на практике, а дальность действия такой системы оставляет желать лучшего. Речь идет о звукоподводной связи – акустические волны, в отличие от электромагнитных, распространяются в морской среде гораздо лучше, чем по воздуху – скорость звука на глубине 100 метров составляет 1468 м/с!

Остается лишь установить на дне мощные гидрофоны или заряды взрывчатки – серия взрывов с определенным интервалом однозначно покажет подлодкам необходимость всплыть и принять важную шифрограмму по радиосвязи. Способ годится для операций в прибрежной зоне, но «перекричать» Тихий океан уже не получится, в противном случае потребная мощность взрывов превысит все разумные пределы, а образовавшаяся волна-цунами смоет все от Москвы до Нью-Йорка.

Конечно, можно проложить по дну сотни и тысячи километров кабелей – к гидрофонам, установленным в районах наиболее вероятного нахождения стратегических ракетоносцев и многоцелевых атомных подлодок… Но существует ли иное, более надежное и эффективное решение?

Der Goliath. Страх высоты

Обойти законы природы невозможно, но в каждом из правил есть свои исключения. Морская гладь не прозрачна для длинных, средних, коротких и ультракоротких волн. В то же время, сверхдлинные волны, отражаясь от ионосферы, без труда распространяются за горизонтом на тысячи километров и способны проникать в глубины океанов.

Выход найден – система связи на сверхдлинных волнах. И нетривиальная проблема связи с подводными лодками решена!

Но почему все радиолюбители и эксперты в области радиотехники сидят с таким унылым выражением лиц?

Зависимость глубины проникновения радиоволн от их частоты. VLF (very low frequency) - очень низкие частоты, ELF (extremely low frequency) - крайне низкие частоты

Сверхдлинные волны – радиоволны с длиной волны свыше 10 километров. В данном случае, нас интересует диапазон очень низких частот (ОНЧ) в пределах от 3 до 30 кГц, т.н. «мириаметровые волны». Даже не пытайтесь искать этот диапазон на ваших радиоприемниках – для работы со сверхдлинными волнами нужны антенны потрясающих размеров, длиной во многие километры – ни одна из гражданских радиостанций не работает в диапазоне «мириаметровых волн».

Чудовищные габариты антенн – вот главная загвоздка на пути создания ОНЧ-радиостанций.

И все же, исследования в данной области проводились еще в первой половине XX века - их результатом стал невероятный Der Goliath («Голиаф»). Очередной представитель немецкого «вундерваффе» - первая в мире сверхдлинноволновая радиостанция, созданная в интересах Кригсмарине. Сигналы «Голиафа» уверенно принимались подлодками в районе мыса Доброй Надежды, при этом, излучаемые супер-передатчиком радиоволны могли проникать в воду на глубину до 30 метров.

Размеры автомобиля в сравнении с опорой "Голиафа"

Вид «Голиафа» потрясает воображение: передающая ОНЧ-антенна состоит из трех зонтичных частей, смонтированных вокруг трех центральных опор высотой 210 метров, углы антенны закреплены на пятнадцати решетчатых мачтах высотой 170 метров. Каждое антенное полотно, в свою очередь, состоит из шести правильных треугольников со стороной 400 м и представляет из себя систему стальных тросов в подвижной алюминиевой оболочке. Натяжение антенного полотна производится 7-тонными противовесами.

Максимальная мощность передатчика – 1,8 Мегаватт. Рабочий диапазон 15 – 60 кГц, длина волн 5000 - 20 000 м. Скорость передачи данных – до 300 бит/с.

Монтаж грандиозной радиостанции в пригороде г. Кальбе завершился весной 1943 года. Два года «Голиаф» служил в интересах Кригсмарине, координируя действия «волчьих стай» на просторах Атлантики, до тех пор, пока в апреле 1945 «объект» не был захвачен американскими войсками. Спустя некоторое время местность перешла под управление советской администрации – станцию немедленно разобрали и вывезли в СССР.

Шестьдесят лет немцы гадали, где же русские спрятали «Голиаф». Неужели эти варвары пустили шедевр немецкой конструкторской мысли на гвозди?
Тайна открылась в начале XXI века - немецкие газеты вышли с громкими заголовками: «Сенсация! «Голиаф» найден! Станция по-прежнему находится в рабочем состоянии!»

Высоченные мачты «Голиафа» взметнулись ввысь в Кстовском районе Нижегородской области, у поселка Дружный – именно отсюда ведет свое вещание трофейный супер-передатчик. Решение о восстановлении «Голиафа» было принято еще в далеком 1949 году, первый выход в эфир состоялся 27 декабря 1952 года. И вот, уже более 60 лет легендарный «Голиаф» стоит на страже нашего Отечества, обеспечивая связь с идущими под водой подлодками ВМФ, одновременно являясь передатчиком службы точного времени «Бета».

Впечатленные возможностями «Голиафа», советские специалисты не стали останавливаться на достигнутом и развили немецкие идеи. В 1964 году в 7 километрах от города Вилейка (Республика Беларусь) была построена новая, еще более грандиозная радиостанция, более известная, как 43-й узел связи ВМФ.

На сегодняшний день, ОНЧ-радиостанция под Вилейкой, наряду с космодромом Байконур, военно-морской базой в Севастополе, базами на Кавказе и в Средней Азии, входит в число действующих зарубежных военных объектов Российской Федерации. На узле связи «Вилейка» служат порядка 300 офицеров и мичманов ВМФ РФ, не считая вольнонаемных граждан Белоруссии. Юридически, объект не имеет статуса военной базы, а территория радиостанции передана России в безвозмездное пользование до 2020 года.

Главной достопримечательностью 43-го узла связи ВМФ РФ, безусловно, является ОНЧ-радиопередатчик «Антей» (RJH69), созданный по образу и подобию немецкого «Голиафа». Новая станция гораздо крупнее и совершеннее трофейной немецкой аппаратуры: высота центральных опор увеличилась до 305 м, высота боковых решетчатых мачт достигла 270 метров. Помимо передающих антенн, на территории площадью 650 га расположен ряд технических строений, в том числе высокозащищенный подземный бункер.

43-й узел связи ВМФ РФ обеспечивает связь с атомными лодками, несущими боевое дежурство в акваториях Атлантического, Индийского и северной части Тихого океана. Помимо своих основных функций, гигантский антенный комплекс может быть использован в интересах ВВС, РВСН, Космических войск РФ, также «Антей» применяется для ведения радиотехнической разведки и РЭБ и входит в число передатчиков службы точного времени «Бета».

Мощные радиопередатчики «Голиаф» и «Антей» обеспечивают надежную связь на сверхдлинных волнах в Северном полушарии и на большей площади Южного полушария Земли. Но как быть, если районы боевого патрулирования подлодок сместятся в южную Атлантику или в экваториальные широты Тихого океана?

Для особых случаев в составе авиации Военно-Морского Флота имеется специальная техника: самолеты-ретрансляторы Ту-142МР «Орел» (по классификации НАТО Bear-J) - составная часть резервной системы управления морскими ядерными силами.

Созданный в конце 1970-х годов на базе противолодочного самолета Ту-142 (который, в свою очередь, является модификацией стратегического бомбардировщика Т-95), «Орел» отличается от прародителя отсутствием поисковой аппаратуры – взамен на месте первого грузового отсека находится бобина с буксируемой 8600-метровой антенной ОНЧ-радиопередатчика «Фрегат». Помимо сверхдлинноволновой станции, на борту Ту-142МР имеется комплекс аппаратуры связи для работы в обычных диапазонах радиоволн (при этом самолет способен исполнять функции мощного КВ-ретранслятора даже без подъема в воздух).
Известно, что по состоянию на начало 2000-х годов несколько машин данного типа все еще числились в составе 3-ей эскадрильи 568-го гв. смешанного авиаполка авиации Тихоокеанского флота.

Разумеется, использование самолетов-ретрансляторов есть не более чем вынужденная (резервная) полумера – в случае реального конфликта Ту-142МР может быть легко перехвачен вражеской авиацией, кроме того, кружащий в определенном квадрате самолет демаскирует подводный ракетоносец и явственно указывает противнику положение субмарины.

Морякам требовалось исключительно надежное средство для своевременного доведения приказов военно-политического руководства страны до командиров атомных подводных лодок, находящихся на боевом патрулировании в любом уголке Мирового океана. В отличие от сверхдлинных волн, проникающих в толщу воды всего на пару десятков метров, новая система связи должна обеспечить надежный прием экстренных сообщений на глубинах 100 и более метров.

Да…перед связистами возникла весьма и весьма нетривиальная техническая задача.

ЗЕВС

…В начале 1990-х годов ученые Стэнфордского университета (Калифорния) опубликовали ряд интригующих заявлений, касающихся исследований в области радиотехники и радиопередачи. Американцы стали свидетелями необычного явления – научная радиоаппаратура, размещенная на всех континентах Земли регулярно, в одно и то же время, фиксирует странные повторяющиеся сигналы на частоте 82 Гц (или, в более привычном для нас формате 0,000082 МГц). Указанная частота относится к диапазону крайне низких частот (КНЧ), в этом случае длина чудовищной волны составляет 3658,5 км (четверть диаметра Земли).

16-минутная передача "ЗЕВСА", зафиксированная 08.12.2000 г. в 08:40 UTC

Скорость передачи за один сеанс – три знака каждые 5-15 минут. Сигналы поступают прямо из земной коры – у исследователей возникает мистическое ощущение, будто бы сама планета разговаривает с ними.
Мистика – удел средневековых мракобесов, а продвинутые янки сразу догадались, что имеют дело с невероятным КНЧ-передатчиком, размещенным где-то на другом конце Земли. Где? Ясно где – в России. Похоже, эти безумные русские «закоротили» целиком всю планету, используя её в качестве гигантской антенны для передачи зашифрованных сообщений.

Секретный объект «ЗЕВС» расположен в 18 километрах южнее военного аэродрома Североморск-3 (Кольский полуостров). На карте Google Maps хорошо видны две просеки (по диагонали), протянувшиеся через лесотундру на два десятка километров (ряд интернет-источников указывает длину линий в 30 и даже в 60 км), кроме того заметны технические задания, сооружения, подъездные пути и дополнительная 10-километровая просека к западу от двух основных линий.

Просеки с «фидерами» (рыбаки сразу догадаются, о чем идет речь), иногда ошибочно принимают за антенны. На самом деле это два гигантских «электрода» через которые прогоняют электрический разряд мощностью в 30 МВт. Антенной является сама планета Земля.

Выбор данного места для установки системы объяснется низкой удельной проводимостью здешнего грунта – при глубине контактных скважин 2-3 километра, электрические импульсы проникают глубоко в недра Земли, пронизывая планету насквозь. Импульсы гигантского КНЧ-генератора отчетливо фиксируются даже научными станциями в Антарктиде.

Представленная схема не лишена своих недостатков – громоздкие размеры и чрезвычайно низкий КПД. Несмотря на колоссальную мощность передатчика, мощность выходного сигнала составляет считанные Ватты. Кроме того, прием столь длинных волн также влечет за собой немалые технические сложности.

Прием сигналов «Зевса» осуществляется подлодками на ходу на глубине до 200 метров на буксируемую антенну длиной около одного километра. Ввиду чрезвычайно низкой скорости передачи данных (один байт за несколько минут), система «ЗЕВС» очевидно используется для передачи простейших закодированных сообщений, к примеру: «Подняться к поверхности (выпустить радиобуй) и прослушать сообщение по спутниковой связи».

Ради справедливости стоит отметить, что впервые подобная схема впервые была задумана в США в годы Холодной войны – в 1968 годы был предложен проект секретного объекта ВМС под кодовым именем Sanguine («Оптимистичный») – янки намеревались превратить 40% площади лесов штата Висконсин в гигантский передатчик, состоящий из 6000 миль проложенных под землей кабелей и 100 высокозащищеных бункеров для размещения вспомогательной аппаратуры и генераторов электроэнергии. По задумке создателей, система была способна выдержать ядерный взрыв и обеспечить уверенную трансляцию сигнала о ракетном нападении на все атомные подлодки ВМС США в любом районе Мирового океана.

Американский КНЧ-передатчик (Клэм Лэйк, Висконсин, 1982 год)

В 1977-1984 годах проект был реализован в менее абсурдной форме в виде системы Seafarer («Мореплаватель»), чьи антенны располагались в местечке Клэм Лэйк (шт. Висконсин) и на базе ВВС США «Сойер» (шт. Мичиган). Рабочая частота американской КНЧ-установки – 76 Гц (длина волны 3947,4 км). Мощность передатчика Seafarer – 3 МВт. Система была снята с боевого дежурства в 2004 году.

В настоящее время перспективным направлением для решения проблемы связи с подводными лодками является применениелазеров сине-зеленого спектра (0,42-0,53 мкм), чье излучение с наименьшими потерями преодолевает водную среду и проникает на глубину до 300 метров. Помимо очевидный трудностей с точным позиционированием луча, «камнем преткновения» данной схемы является высокая потребная мощность излучателя. Первый вариант предусматривает использование спутников-ретрансляторов с крупноразмерными отражающими рефлеткторами. Вариант без ретранслятора предусматривает наличие на орбите мощного источника энергии – для питания лазера мощностью 10 Вт потребуется энергоустановка с мощностью выше на два порядка.

В заключении стоит отметить, что отечественный Военно-Морской Флот – один из двух флотов в мире, обладающий полным комплектом морских ядерных сил. Помимо достаточного количества носителей, ракет и боевых блоков, в нашей стране, проводились серьезные исследования в области создания систем связи с подводными лодками, без которых морские СЯС утратили бы свое зловещее значение.

"Голиаф" в годы Второй мировой

Самолет управления и связи Boeing E-6 Mercury, элемент резервной системы связи с атомными подводными лодками с баллистическими ракетами (ПЛАРБ) ВМС США

Средства связи с атомными подводными лодками США

Капитан 1 ранга запаса А.Марков

В планах Пентагона важная роль во всеобщей ядерной войне отводится атомным ракетным подводным лодкам (ПЛАРБ), которые уже в мирное время находятся в районах патрулирования в постоянной готовности выполнить приказ на пуск ракет по объектам противника. Атомные многоцелевые подводные лодки (ПЛА), решая задачи разведки, патрулируют на противолодочных рубежах, обеспечивают деятельность ударных сил флота и всегда готовы использовать свое оружие (торпеды и крылатые ракеты, в том числе противокорабельные).
Американские подводные силы развиваются в направлении как усиления их боевой мощи, так и повышения их неуязвимости для воздействия противника. К числу важнейших мер, обеспечивающих скрытность деятельности подводных лодок, американское командование относит: особый оперативный режим их использования; снижение уровня физических полей, прежде всего акустических и электрических; применение надежной системы управления. Совершенствование действующих, а также разработка и создание новых систем и средств связи с подводными лодками, особенно находящимися на больших глубинах, являются, как сообщает иностранная печать, основой поддержания их в высокой боевой готовности.
Надежное управление ПЛА в подводном положении представляет собой достаточно сложную проблему, над решением которой, как указывает зарубежная пресса, американские специалисты работают более 20 лет. Главная трудность заключается в том, чтобы радиосигнал преодолел толщу воды, где его энергия поглощается в зависимости от длины волны, а также удаления приемника от передатчика, его мощности, глубины приема сигналов, скорости перемещения антенны и ряда других факторов. Степень поглощения сигналов и глубина их проникновения в водную среду показаны на рис. 1.
Современное развитие электронной техники позволяет достаточно широко использовать для связи с подводными лодками длинноволновый (ДВ) и сверхдлинноволновый (СДВ) диапазоны. Использование более низкого так называемого диапазона чрезвычайно низких частот (ЧНЧ) связано с необходимостью применять излучения значительной мощности и сложные антенны больших размеров. Передача сообщений через водную среду в высокочастотном (оптическом) диапазоне волн требует концентрации энергии в узконаправленном луче и связана с применением лазерной техники над районом нахождения подводной лодки.
В настоящее время ПЛА управляются через сеть береговых узлов и центров связи. Они расположены во всех важных районах мира, примыкающих к акваториям, где действуют подводные лодки США. Радиостанции ведут циркулярные передачи для них бесквитанционным способом. Чтобы повысить надежность связи, на каждый район театра работает не менее двух радиостанций, которые, используя УКВ, KB, ДВ и СДВ диапазоны волн, неоднократно повторяют основные сообщения.

Передачи в УКВ диапазоне осуществляются в пределах. прямой видимости или через спутниковую систему (диапазон 225 - 400 МГц) "Флитсатком", которая во второй половине 80-х годов будет заменена системой "Лисат". Четыре спутника последней уже выведены на стационарные орбиты.
Один из каналов спутниковой системы (полоса пропускания 25 кГц) предназначен для ретрансляции циркулярных передач по флоту, в том числе и для подводных лодок. При этом передачи в звене "земля - ИСЗ" ведутся в сантиметровом диапазоне, а "ИСЗ - корабль" - в дециметровом. Для циркулярных передач используются наземные станции AN/FSC-79, расположенные в основных центрах связи ВМС в Норфолке (США), Гонолулу (Гавайские о-ва), Неаполе (Италия), на о-вах Гуам (Тихий океан) и Диего-Гарсия (Индийский океан). На ПЛА эти передачи принимаются единым в ВМС США приемником AN/SRR-1. В целях обеспечения надежности связи и повышения пропускной способности канала циркулярных передач в адрес ПЛ используется аппаратура цифровой связи, позволяющая передавать информацию со скоростью 2400 бит/с. Аппаратура размещена на береговом узле связи (УС) и подводной лодке, и с ее помощью можно вести высокоскоростную передачу также с лодки на берег.
KB диапазон (3-30 МГц) по отношению к другим диапазонам используется как резервный, так как прохождение его радиоволн недостаточно устойчиво и он подвержен радиопротиводействию. Для установления связи и передачи сообщения требуется значительное время.
Принимать сигналы в УКВ и KB диапазонах подводные лодки могут только в надводном положении или на перископной глубине на выдвижные антенны.
Большинство береговых узлов связи ВМС США, а также американские радиостанции, расположенные в странах Европы и в западной части Тихого океана, оборудованы длинноволновыми передатчиками, обеспечивающими связь. на дальности 3- 4 тыс. км. Основные береговые УС имеют СДВ передатчики (3-30 кГц), которые обеспечивают связь с подводными лодками на расстоянии до 16 тыс. км. В ВМС США в настоящее время есть семь таких узлов, три из них - Аннаполис (г. Вашингтон), Луалуалей (Гавайские о-ва) и Бальбоа (зона Панамского канала) - были построены до второй мировой войны и уже несколько раз модернизировались. В 60- 70-х годах созданы радиоцентры Катлер (штат Мэн), Джим-Крик (Вашингтон), Норт-Вест-Кап (Австралия) и Сан-Франциско (штат Калифорния). Передающий радиоцентр Катлер оборудован одним передатчиком мощностью 2000 кВт, Джим-Крик- двумя по 1000 кВт, а остальные- по 1000 кВт. Их основные рабочие частоты 14-35 кГц.
В зарубежной печати отмечается, что береговые радиостанции, особенно СДВ диапазона, со своими громоздкими антенными полями подвержены воздействию со стороны противника. Так, антенное поле радиоцентра Катлер занимает около 6 км2. На нем размещается несколько секций антенн, главным образом ромбических, подвешенных на стальных опорах высотой 250 -300 м. По заявлению американского командования, с началом боевых действий большинство радиоцентров может быть уничтожено. Поэтому оно считает, что для более надежного управления подводными лодками, и в первую очередь ракетными, необходимы системы связи с повышенными живучестью, дальностью распространения и глубиной подводного прохождения сигналов.
Особую надежду в решении данной проблемы они возлагают на созданную еще в 60-е годы резервную систему СДВ связи, размещенную на самолетах-ретрансляторах, которая получила наименование ТАКАМО. Она должна своевременно и с большой надежностью передавать на ПЛАРБ приказ применить ядерное оружие. На самолет системы ТАКАМО сообщение поступает по каналу циркулярных передач для подводных лодок и по специальным линиям связи с высшим командованием вооруженных сил и ВМС США.
Самолеты-ретрансляторы ЕС-130 системы ТАКАМО сведены в две эскадрильи (девять самолетов в каждой), действующие на Атлантическом и Тихоокеанском ТВД. Они специально оборудованы для работы личного состава дежурной смены с аппаратурой приема и ретрансляции сигналов на подводные лодки. Дежурная смена располагается в переднем помещении фюзеляжа самолета, где находятся центральный пост управления, посты операторов, контролирующих прохождение информации по телефонным и телеграфным каналам связи, и пост оператора СДВ передатчика. В хвостовой части фюзеляжа установлены приемные и передающие устройства, усилители мощности, системы обработки информации, выходные каскады сверхдлинноволнового передатчика и аппаратура согласования их с антенной.
Аппаратура связи самолета-ретранслятора включает: четыре УКВ радиостанции AN/ARC-138, две KB радиостанции AN/ARC-132, станцию спутниковой связи AN/ARC-146, а также радиоприемники KB, СВ, ДВ и СДВ диапазонов. Для ретрансляции передач на самолете установлен малогабаритный СДВ передатчик AN/ARQ-127 мощностью 200 кВт, работающий в диапазоне 21-26 кГц. Передачи в адрес подводных лодок ведутся в режимах буквопечатания и ручного телеграфирования. Излучающим элементом является буксируемая антенна длиной 10км, которая выпускается и убирается специальным устройством.
Во время дежурства в воздухе самолет-ретранслятор совершает полет в заданном районе на высоте около 8000 м со скоростью 330-500 км/ч по кругу радиусом 185км с выпущенной СДВ антенной. В таком режиме буксируемая антенна провисает на 1500 м и занимает положение, близкое к вертикальному. По итогам многолетнего использования системы ТАКАМО, как отмечает западная пресса, их передачи принимаются подводными лодками при заглублении антенны до 15 м и удалении от самолета в основном на относительно небольшие расстояния, но возможно и до 10 тыс. км.
По сообщениям зарубежной печати, система ТАКАМО совершенствуется. Улучшается и обновляется радиотехническое вооружение самолета, широко внедряется электронно-вычислительная техника. Промышленности заказаны 15 машин Е-6А, разработанные на базе самолета Боинг 707. Начиная с 1987 года по мере выработки моторесурса EC-130Q будут заменяться новыми самолетами - Е-6А.
Для связи с подводными лодками в любое время и на глубинах, обеспечивающих скрытность их действий, американские специалисты приступают к использованию диапазона ЧНЧ (0-3000 Гц), радиоволны которого обладают незначительным коэффициентом затухания при проникновении в водную среду (до 0,1 дБ/м) и повышенной устойчивостью к излучениям ядерных взрывов. При достаточно мощном передатчике радиоволны ЧНЧ распространяются на расстояние более 10 тыс. км и проникают в воду на глубину до 100 м.
Еще в 60-х годах предпринимались попытки создать такую систему, но из-за ее чрезмерно высокой стоимости и ряда других причин проект был закрыт, а испытательный центр в 1978 году законсервирован.
В 1981 году правительство США утвердило более дешевый проект системы связи на ЧНЧ общей стоимостью 230 млн. долларов (получил наименование ELF - Extremely Low Frequency). В ней предусматривается иметь два передающих центра с передатчиками мощностью 3-5 МВт. Первым является модернизированный испытательный центр в штате Висконсин, в котором уже установлен передатчик повышенной мощности. В 1982-1984 годах из этого центра было проведено несколько экспериментальных передач на погруженные лодки. Сигнал был принят ими на глубине около 100м при скорости хода до 20 уз. Второй центр строится в штате Мичиган. Для упрощения его строительства и эксплуатации антенная система (общей длиной около 100км) подвешена на стальных опорах высотой 1,8 м.
Для связи предполагается использовать частоты 45-80 Гц, на которых передача команды, состоящей из трех букв, длится 5-20 мин. Командование ВМС считает, что данная система будет вспомогательной, ее цель - предупредить лодку о необходимости подвсплыть и принять сообщение по другим средствам связи. К моменту введения в строй системы полностью на всех ПЛАРБ и ПЛА планируется установить приемную аппаратуру. Работой центров будут управлять с одного диспетчерского пункта, хотя они должны обслуживать различные театры. При необходимости для повышения надежности приема особо важной информации оба центра смогут работать синхронно, увеличивая тем самым мощность излучения.
Надежность связи с глубоко погруженными подводными лодками может быть повышена за счет применения лазеров. Эта широко рекламируемая зарубежной печатью система связи позволит передавать на подводные лодки, находящиеся на глубине свыше 100м, большой объем информации с высокой скоростью. Полагают, что она не потребует применения других средств связи, так как лазерная спутниковая связь сможет обеспечить оперативно-тактическое и стратегическое управление силами.
Для обеспечения связи, как свидетельствует иностранная печать, наиболее целесообразным участком светового диапазона является сине-зеленый (0,42-0,53 мкм) спектр, который преодолевает водную среду с наименьшими потерями и проникает на глубину до 300 м. Однако создание лазерной связи сопряжено с рядом технических трудностей. В настоящее время ведутся эксперименты с лазерами, при этом рассматриваются три основных варианта их применения.
Для первого варианта требуются пассивный спутник-ретранслятор, оснащенный крупноразмерным отражающим рефлектором (диаметр до 7м, вес около 0,5т), и мощный наземный лазерный передатчик. Для второго на спутнике необходимо иметь достаточно мощное передающее устройство и на несколько порядков выше по мощности энергетическую установку. В обоих вариантах надежность связи должна обеспечиваться высокоточной системой наведения и сопровождения объекта связи лазерным лучом. Изучается третий вариант, предусматривающий создание лазерного луча с помощью линз и зеркал, концентрирующих солнечную энергию.
Существующий уровень технологии, по мнению зарубежных специалистов, позволяет в первом варианте реализовать лазер мощностью 400"Вт с частотой повторения импульсов до 100Гц, а во втором - разместить на орбите лазер мощностью 10 Вт с частотой повторения импульсов 18 Гц. Экспериментальный образец системы лазерной связи может быть развернут в 90-х годах, а рабочая аппаратура создана не ранее 2000 года.

Подводные лодки независимо от их назначения при выполнении боевой задачи с целью обеспечения скрытности своих действий соблюдают режим радиомолчания. Лишь в исключительных случаях, связанных с аварией, невозможностью выполнения боевой задачи и доклада особо важных сведений, они ведут радиопередачи. Чтобы ПЛАРБ находилась на поверхности или на перископной глубине с работающим радиопередатчиком минимальное время, связь осуществляется посредством высокоскоростной передачи данных в цифровом виде через спутниковую систему связи "Флит-сатком", а также в KB диапазоне. Существующая сеть береговых станций обеспечивает прием таких передач на сменных частотах KB диапазона с высокой надежностью.
В условиях мирного времени при плавании в надводном положении подводные лодки могут использовать весь арсенал своего радиовооружения.
На ПЛАРБ типа "Огайо" установлен комплект радиоаппаратуры, разработанный по проекту "объединенная радиорубка". Он предусматривает оборудование радиорубки автоматизированными системами управления средствами связи и распределения корреспонденции, что позволяет сократить количество операторов в смене до одного - двух человек. Для атомных многоцелевых подводных лодок типа "Лос-Анджелес" разработан унифицированный центр связи, включающий в свой состав корабельную приемопередающую аппаратуру связи, средства радиотехнической разведки, радиопротиводействия, опознавания и системы гидроакустической связи. Средства автоматизации на атомных ракетных и многоцелевых подводных лодках включают ЭВМ AN/UYK-20.
В состав радиоаппаратуры атомных подводных лодок ВМС США входят: один приемник ЧНЧ диапазона (начинают устанавливать); два - СВ, ДВ и СДВ диапазонов (10-3000 кГц); несколько КВ-приемников; приемное устройство AN/SRR-1 циркулярных передач через спутниковую систему связи "Флитсатком"; две радиостанции KB диапазона (мощность передатчика 1 кВт), которые обеспечивают двухстороннюю связь подводных лодок с берегом в режимах телефонии, буквопечатания и ручной телеграфии; два KB передатчика (2-30 МГц, мощность 1 кВт); две УКВ радиостанции (одна из них - AN/WSC-3 - обеспечивает все виды связи с береговыми станциями и подвижными объектами через ИСЗ). Специальное устройство цифровой связи осуществляет высокоскоростную передачу данных.
Основой надежной работы радиоаппаратуры на подводной лодке являются: антенные устройства (рис. 2); буксируемая на глубине более 100м кабельная антенна шлейфного типа длиной свыше 1000 м для приема передач в диапазоне ЧНЧ (начата установка); буксируемая кабельная антенна шлейфного типа (длина 300-900 м) для приема в ДН и СДВ диапазонах. Для нахождения активного участка антенны на глубине приема (не более 20 м) подводная лодка подвсплывает на глубину 30 м, а при ее погружении ниже 60 м антенна на глубине приема поддерживается буем; буксируемая рамочная антенна СДВ диапазона имеет рабочую глубину приема не более 10 м, которая определяется скоростью движения подводной лодки (до 3 уз) и длиной буксира (500-600м); бортовая рамочная антенна СДВ диапазона для приема сигналов на глубине не более 30 м.
Приемные и передающие ненаправленные антенны KB и УКВ диапазонов (спиральные и штыревые), а также спутниковой системы связи устанавливаются на выдвижных устройствах подводной лодки и используются только в надводном положении и на перископной глубине. Антенны спутниковой связи представляют собой направленную решетку с гироскопическим сервоприводом для удержания ее в заданном направлении и с ручным дистанционным управлением для наведения по углу места.
Для связи ПЛА, находящейся в подводном положении, в KB и УКВ диапазонах используется радиобуй AN/BRT-3. Начиная с 1981 года эти буи модернизируются: вместо УКВ антенн на них устанавливают антенны спутниковой связи.
Аварийная связь подводных лодок с самолетами, надводными кораблями и береговыми станциями обеспечивается автоматическим комплексом, ведущим передачи в KB диапазоне с помощью выпускаемого с ПЛ и всплывающего па поверхность связного буя, на котором установлена телескопическая антенна.
Краткий обзор приведенных в статье сведений зарубежной печати по системам и средствам связи указывает на стремление американского командования создать надежную систему управления подводными лодками.

Важность задач, решаемых подводными лодками, определяет требование к обеспечению их надводной связью. Основное направление работ – создание надежного, помехозащищенного оборудования, отвечающего современным условиям. Для обеспечения скрытности действий подводных лодок принимаются организационные и технические меры, включая маневр видами связи, энергетикой, временем, частотой и т.д. В направлении «берег – ПЛ» основным средством остается связь на сверхдлинных волнах (СДВ) в диапазоне 2-30 кГц. Сигналы на этих частотах способны проникать вглубь океана до 50 м.

Для приема сигналов в СДВ, ДВ и СВ диапазонах ПЛ используют различные типы антенн. Одна из них, шлейфная, или «плавающий кабель», – длинный проводник с положительной плавучестью, изолированный от морской среды. При движении на глубине этот кабель выпускается с подводной лодки и, всплывая к поверхности, принимает радиосигналы.

Такая антенна проста по устройству, однако может визуально обнаруживаться с самолетов или ИСЗ, а также гидроакустическими средствами наблюдения по шуму, который возникает при движении кабеля в воде. Серьезным недостатком «плавающего кабеля» отмечают и то обстоятельство, что использовать его можно лишь на малых ходах, в противном случае он будет притапливаться до глубин, где прием сигналов невозможен.

Другой вид – «буксируемый буй» – представляет собой отсек обтекаемой формы, в нем смонтирована чувствительная антенна, связанная с буксирующей ее лодкой кабелем, по которому принятый сигнал поступает на вход приемника. Устройство автоматического контроля глубины удерживает заданное заглубление на различных скоростях хода. Однако при плавании на значительной глубине нужен кабель большой длины, и во избежание его разрыва, а также для снижения уровня акустических шумов скорость ограничивается.

Второй канал связи в направлении «берег – ПЛ» – сверхнизкочастотная связь (СНЧ), позволяющая разрешить ряд указанных выше ограничений.

Волны СНЧ диапазона способны проникать на большие глубины океана. С помощью буксируемой антенны ПЛ может принять СНЧ сигнал на глубине нескольких сотен метров и даже под полярными льдами со средней толщиной около 3 м. Не случайно СНЧ система связи считается на сегодняшний день, но оценке специалистов, единственным средством оповещения подводных лодок по тревоге и служит для указания о подвсплытии их для приема передач на СДВ или диапазонах КВ и УКВ. Она не зависит от воздействия ядерных взрывов на среду распространения радиоволн и от преднамеренных помех.

К ее недостаткам относят: низкую скорость передачи информации (всего 3 знака за 15 мин), большие размеры береговых антенных систем, энергоемких источников питания и их уязвимость от ядерных ударов противника. В целях повышения живучести СНЧ связи командованием ВМС США рассматривается возможность использования неуправляемых аэростатов в качестве ретрансляторов.

За рубежом полагают, что, несмотря на несомненные преимущества, СНЧ связь не обеспечивает высокой информационной скорости передачи и приема сообщений при соблюдении скрытности на рабочей глубине погружения.

Ведутся интенсивные работы в других нетрадиционных направлениях. В частности, изучаются перспективы оптической (лазерной) связи, принципиальным достоинством которой является возможность элемтромагнитных волн, этого диапазона проникать в толщу океана на значительную глубину. Полагают, что в большинстве акваторий Мирового океана с помощью чувствительных датчиков на корпусе ПЛ можно принять оптический сигнал на глубине 500-700 м. Считается, что предпочтительней использовать лазер, размещенный на ИСЗ.

Одним из недостатков оптической связи считают необходимость точного знания места адресата для наведения луча, что преодолевается путем последовательной передачи одного и того же сообщения в разные районы, хотя это увеличивает время его прохождения до адресата. В перспективе предусматривается применение мощных лазеров для циркулярных передач во все зоны вероятного нахождения подводных лодок.

Несмотря на преимущества лазерных каналов связи, практическая реализация их задерживается вследствие сравнительно большой стоимости.

Зарубежные специалисты отмечают, что связь берега с лодкой можно осуществлять с помощью акустических средств. Звуковые волны распространяются на тысячи миль, однако требуется много времени при передаче информации на большие дальности. Кроме того, сигнал легко обнаруживается противником и подавляется средствами РЭБ. Считается, что одним из способов гидроакустической связи может быть работа стационарных приемников и маломощных акустических передатчиков на подводных буях, соединенных кабелем с берегом.

Потенциальные возможности связи с подводными лодками в подводном положении ученые видят и в использовании лучей нейтрино (электрически нейтральные элементарные частицы). Они способны проходить сквозь землю со скоростью света с очень малой потерей энергии. При помощи специальных фотоумножителей можно принимать на ПЛ импульсы света, возникающие в результате столкновений нейтрино с ядрами молекул морской воды. Полагают, что такое абсолютно скрытное средство связи будет эффективным на больших глубинах, где помехи солнечного света и космических лучей минимальны. Однако создание нейтринного генератора в настоящее время требует таких материальных затрат, что оно практически трудно осуществимо.

Для связи в направлении «берег – ПЛ» одновременно с СДВ диапазоном производятся передачи и на коротких и ультракоротких волнах. Для приема в этих диапазонах подводная лодка должна подвсплывать на перископную глубину и поднимать мачтовую антенну. При этом теряется скрытность. Поэтому такой связью пользуются только в случаях крайней необходимости по назначенным сеансам. Вместе с тем отмечается, что УКВ и КВ связь в условиях ядерной войны будет наиболее живучей, устойчивой и надежной, поскольку береговые узлы с массивными и сложными антенными полями СНЧ, СДВ систем могут быть уничтожены.

Передачи в направлении «ПЛ – берег» осуществляют на перископной глубине на КВ и УКВ через ИСЗ или посредника (корабль, самолет). При этом используется мачтовая антенна, которую можно легко обнаружить радиолокационными средствами, а излучаемый сигнал этого диапазона запеленговать. Для обеспечения скрытности первоначально использовалась аппаратура сверхкратковременных передач (СКП), а в настоящее время – техника широкополосной модуляции (ШПМ). Она затрудняет обнаружение и перехват передачи вследствие того, что энергия полезного сигнала распределяется в очень широком частотном диапазоне.

ШПМ связь допускает, кроме того, прием и передачу с высокой информационной скоростью, что также снижает вероятность пеленгования подводной лодки.

Принципиальным недостатком ее остается необходимость подвсплытия для развертывания антенн.

В направлениях «ПЛ – ПЛ» и «ПЛ – надводный корабль» применяется гидроакустическая связь. Поскольку основное тактическое требование к подводным лодкам – это скрытное плавание на глубине, то возможность связи с ними современными средствами весьма ограничена.

Полагают: достижения ШПМ техники, а также применение в высокочастотных сигналах прыгающей перестройки по частоте на фоне помех гарантируют, что передача подводной лодки не будет обнаруживаться самой развитой сетью радиоэлектронной разведки, что намного повысит скрытность, а следовательно, и эффективность подводных сил. И наконец, только комплексное использование всех видов и средств связи может обеспечить ее надежность.

СВЯЗЬ С ПОДВОДНОЙ ЛОДКОЙ: НАСТОЯЩЕЕ И БУДУЩЕЕ

Принципиальным недостатком ее остается необходимость подвсплытия для развертывания антенн.

Из книги Морские сражения автора

Из книги Морские сражения автора Хворостухина Светлана Александровна

Из книги Пистолеты и револьверы [Выбор, конструкция, эксплуатация автора Пилюгин Владимир Ильич

Из книги Путеводитель по жизни: Неписанные законы, неожиданные советы, хорошие фразы made in USA автора Душенко Константин Васильевич

Из книги Как совершить кругосветку. Советы и инструкции для осуществления мечты автора Ёрдег Элизабетта

Бой подводной лодки «U-29» В начале ХХ века Британский военно-морской флот значительно превосходил в силе своих главных соперников: Россию, Францию и Америку. Однако 22 сентября 1914 года самонадеянность дорого обошлась британским судам. В сентябре на Ла-Манше было ветрено.

Из книги Яхтинг: Полное руководство автора Тогхилл Джефф

Бой подводной лодки М-36 Подводные лодки Черноморского флота часто попадали в сложные ситуации на мелководье северо-западного района. 23 августа 1942 года капитан-лейтенант В. Н. Комаров, командующий подводной лодкой М-36 XII серии, обнаружил немецкий конвой. Прежде чем

Из книги Осмысление процессов автора Тевосян Михаил

Бой подводной лодки М-32 В октябре 1942 года советская подводная лодка М-32 XII серии под управлением капитан-лейтенанта Н. А. Колтыпина атаковала немецкий миноносец «Змеул». К несчастью для Колтыпина, торпеда не попала в цель и лишь указала на место нахождения подводной

Из книги Самозарядные пистолеты автора Каштанов Владислав Владимирович

Бой подводной лодки С-13 В 1945 году советская подводная лодка С-13 находилась на патруле в южной части Балтийского моря. Однажды акустический прибор лодки уловил звуки движения винтов. Командир подводной лодки тотчас же отдал приказ направить судно навстречу противнику. В

Из книги ELASTIX – общайтесь свободно автора Юров Владислав

Пистолет для подводной стрельбы СПП-1М Рис. 71. Пистолет для подводной стрельбыПистолет подводный специальный СПП-1 был разработан в ЦНИИ Точного Машиностроения в конце 1960-х годов конструкторами Кравченко и Сазоновым для вооружения боевых пловцов ВМФ СССР.Основные

Из книги автора

Прошлое, настоящее, будущее Не я принадлежу прошлому, а прошлое принадлежит мне. (Мэри Антин)* * *В сущности, прошлое – почти в той же мере результат работы воображения, как и будущее. (Джессамин Уэст)* * *Ностальгия – это желание вернуть то, чего мы никогда не имели. («14,000 Quips

Из книги автора

Управление лодкой Даже с точки зрения управления лодкой океанские переходы проще чем кажется. Если время выбрано правильно, многогие дни и недели плавание проходит при постоянных и попутных ветрах. Не нужно крутить поворотов. Иногда ветер усиливается и приходится

Из книги автора

ЗНАКОМСТВО С ЛОДКОЙ Для большинства людей покупка яхты – это важное событие, которое, как покупка дома или автомобиля, требует серьезного отношения во избежание проблем. Необходимо учитывать многие факторы. Решите заранее, какая яхта вам нужна: новая или бывшая в

Перестала работать входящая связь из города, но внутренняя и исходящая связь работает, что делать? Проверьте наличие соединения станции с провайдерами и с телефонами: откройте WEB-интерфейс Elastix откройте меню PBX / Tools выполните командуsip show registryЕсли все или часть