Quelle question ridicule ? "Comment contacter un sous-marin"
Obtenez un téléphone satellite et passez un appel. Les systèmes de communication par satellite commerciaux tels que INMARSAT ou Iridium vous permettent d'appeler l'Antarctique sans quitter votre bureau de Moscou. Le seul inconvénient est le coût élevé de l'appel, cependant, le ministère de la Défense et Roscosmos, à coup sûr, ont des "programmes d'entreprise" internes avec des remises substantielles …
En effet, à l'ère d'Internet, de Glonass et des systèmes de transmission de données sans fil, le problème de la communication avec les sous-marins peut sembler une blague vide de sens et pas très spirituelle - quels problèmes pourrait-il y avoir, 120 ans après l'invention de la radio ?
Mais il n'y a qu'un seul problème ici - le bateau, contrairement aux avions et aux navires de surface, se déplace dans les profondeurs de l'océan et ne réagit pas du tout aux indicatifs d'appel des stations radio conventionnelles HF, VHF, DV - l'eau de mer salée, étant un excellent électrolyte, étouffe de manière fiable tous les signaux.
Eh bien… si nécessaire, le bateau peut faire surface jusqu'à la profondeur du périscope, étendre l'antenne radio et mener une session de communication avec le rivage. Le problème a-t-il été résolu?
Hélas, tout n'est pas si simple - les navires modernes à propulsion nucléaire sont capables d'être submergés pendant des mois, ne remontant qu'occasionnellement à la surface pour mener une session de communication programmée. L'importance principale de la question réside dans la fiabilité de la transmission des informations du rivage au sous-marin: est-il vraiment nécessaire d'attendre un jour ou plus pour diffuser une commande importante - jusqu'à la prochaine session de communication au programme ?
Autrement dit, au début d'une guerre nucléaire, les sous-marins lance-missiles risquent d'être inutiles - alors que les batailles font rage en surface, les bateaux continueront d'écrire tranquillement des "huit" dans les profondeurs des océans, ignorant les événements tragiques qui se déroulent placer "au-dessus". Mais qu'en est-il de notre frappe nucléaire de représailles ? Pourquoi avons-nous besoin de forces nucléaires navales si elles ne peuvent pas être utilisées à temps ?
Comment entrer en contact avec un sous-marin tapi au fond de la mer ?
La première méthode est assez logique et simple, en même temps elle est très difficile à mettre en œuvre dans la pratique, et la plage de fonctionnement d'un tel système laisse beaucoup à désirer. On parle de communication sous-marine - les ondes acoustiques, contrairement aux électromagnétiques, se propagent bien mieux dans le milieu marin que dans l'air - la vitesse du son à 100 mètres de profondeur est de 1468 m/s !
Il ne reste plus qu'à installer de puissants hydrophones ou des charges explosives au fond - une série d'explosions à un certain intervalle montrera sans ambiguïté aux sous-marins la nécessité de faire surface et de recevoir un chiffre important par radio. La méthode convient aux opérations dans la zone côtière, mais il ne sera pas possible de "crier" l'océan Pacifique, sinon la puissance requise des explosions dépassera toutes les limites raisonnables et la vague de tsunami qui en résultera emportera tout de Moscou. à New York.
Bien sûr, des centaines et des milliers de kilomètres de câbles peuvent être posés le long du fond - jusqu'aux hydrophones installés dans les zones où les porteurs de missiles stratégiques et les sous-marins nucléaires polyvalents sont les plus susceptibles de se trouver… Mais existe-t-il une autre solution, plus fiable et plus efficace ?
Der Goliath. Vertige
Il est impossible de contourner les lois de la nature, mais il existe des exceptions à chacune des règles. La surface de la mer n'est pas transparente pour les vagues longues, moyennes, courtes et ultracourtes. Dans le même temps, les ondes ultra-longues, réfléchies par l'ionosphère, se propagent facilement à l'horizon sur des milliers de kilomètres et sont capables de pénétrer dans les profondeurs des océans.
Une issue a été trouvée - un système de communication sur des ondes très longues. Et le problème non trivial de la communication avec les sous-marins est résolu !
Mais pourquoi tous les radioamateurs et experts radio sont-ils assis avec une expression si sombre sur le visage ?
Dépendance de la profondeur de pénétration des ondes radio sur leur fréquence
VLF (très basse fréquence) - très basses fréquences
ELF (fréquence extrêmement basse) - fréquences extrêmement basses
Ondes ultra-longues - ondes radio d'une longueur d'onde de plus de 10 kilomètres. Dans ce cas, nous nous intéressons à la gamme de très basses fréquences (VLF) dans la gamme de 3 à 30 kHz, dite. "Ondes myriamétriques". N'essayez même pas de rechercher cette portée sur vos radios - pour travailler avec des ondes très longues, vous avez besoin d'antennes de dimensions étonnantes, longues de plusieurs kilomètres - aucune des stations de radio civiles ne fonctionne dans la gamme des "ondes myriamétriques".
Les dimensions monstrueuses des antennes sont le principal obstacle à la création de stations radio VLF.
Et pourtant, des recherches dans ce domaine ont été menées dans la première moitié du XXe siècle - leur résultat a été l'incroyable Der Goliath ("Goliath"). Un autre représentant de la "wunderwaffe" allemande - la première station de radio à très grandes ondes au monde, créée dans l'intérêt de la Kriegsmarine. Les signaux de « Goliath » ont été reçus en toute confiance par les sous-marins dans la région du cap de Bonne-Espérance, tandis que les ondes radio émises par le super-émetteur pouvaient pénétrer dans l'eau jusqu'à une profondeur de 30 mètres.
Dimensions du véhicule par rapport au support « Goliath »
La vue sur le « Goliath » est époustouflante: l'antenne émettrice VLF se compose de trois parties parapluie montées autour de trois poteaux centraux de 210 mètres de haut, les coins de l'antenne sont fixés sur quinze mâts en treillis d'une hauteur de 170 mètres. Chaque nappe d'antenne, à son tour, se compose de six triangles réguliers d'un côté de 400 m et est un système de câbles en acier dans une coque mobile en aluminium. La nappe d'antenne est tendue avec des contrepoids de 7 tonnes.
La puissance d'émission maximale est de 1,8 mégawatt. Plage de fonctionnement 15 - 60 kHz, longueur d'onde 5000 - 20 000 m. Taux de transfert de données - jusqu'à 300 bits / s.
L'installation d'une station de radio grandiose dans la banlieue de Kalbe a été achevée au printemps 1943. Pendant deux ans, « Goliath » a servi les intérêts de la Kriegsmarine, coordonnant les actions des « meutes de loups » dans le vaste Atlantique, jusqu'à ce qu'en avril 1945 « l'objet » ne soit pas capturé par les troupes américaines. Après un certain temps, la zone est passée sous le contrôle de l'administration soviétique - la station a été immédiatement démantelée et emmenée en URSS.
Pendant soixante ans, les Allemands se sont demandé où les Russes avaient caché le Goliath. Ces barbares ont-ils mis sur les ongles un chef-d'œuvre du design allemand ?
Le secret a été révélé au début du XXIe siècle - les journaux allemands ont fait les gros titres: « Sensation ! Goliath retrouvé ! La station est toujours opérationnelle !"
De grands mâts de "Goliath" se sont élevés dans le district de Kstovsky de la région de Nijni Novgorod, près du village de Druzhny - c'est là que le super-émetteur du trophée est diffusé. La décision de restaurer "Goliath" a été prise en 1949, la première diffusion a eu lieu le 27 décembre 1952. Et maintenant, depuis plus de 60 ans, le légendaire « Goliath » garde notre Patrie, assurant la communication avec les sous-marins de la Marine évoluant sous l'eau, tout en étant l'émetteur du service de l'heure précise « Beta ».
Impressionnés par les capacités du « Goliath », les spécialistes soviétiques ne s'arrêtent pas là et développent des idées allemandes. En 1964, à 7 kilomètres de la ville de Vileika (République de Biélorussie), une nouvelle station de radio encore plus grandiose est construite, mieux connue sous le nom de 43e centre de communication de la Marine.
Aujourd'hui, la station de radio VLF près de Vileika, avec le cosmodrome de Baïkonour, la base navale de Sébastopol, des bases dans le Caucase et en Asie centrale, fait partie des installations militaires étrangères en exploitation de la Fédération de Russie. Environ 300 officiers et adjudants de la marine russe servent au centre de communication de Vileika, sans compter les citoyens civils de Biélorussie. Légalement, l'installation n'a pas le statut de base militaire et le territoire de la station de radio a été transféré à la Russie pour une utilisation gratuite jusqu'en 2020.
L'attraction principale du 43e centre de communication de la marine russe, bien sûr, est l'émetteur radio VLF Antey (RJH69), créé à l'image et à la ressemblance du Goliath allemand. La nouvelle station est beaucoup plus grande et plus parfaite que les équipements allemands capturés: la hauteur des supports centraux passe à 305 m, la hauteur des mâts latéraux en treillis atteint 270 mètres. En plus des antennes d'émission, un certain nombre d'ouvrages techniques sont implantés sur le territoire de 650 hectares, dont un bunker souterrain hautement protégé.
Le 43e centre de communication de la marine russe assure les communications avec les sous-marins nucléaires en alerte dans les eaux des océans Atlantique, Indien et Pacifique Nord. En plus de ses fonctions principales, le complexe d'antennes géantes peut être utilisé dans l'intérêt de l'armée de l'air, des forces de missiles stratégiques, des forces spatiales de la Fédération de Russie et Antey est également utilisé pour la reconnaissance électronique et la guerre électronique et fait partie des émetteurs de le service de temps de précision Beta.
Les puissants émetteurs radio « Goliath » et « Antey » assurent une communication fiable sur de très longues ondes dans l'hémisphère nord et sur une grande partie de l'hémisphère sud. Mais que se passe-t-il si les zones de patrouille de combat sous-marin se déplacent vers l'Atlantique Sud ou les latitudes équatoriales de l'océan Pacifique ?
Pour les cas particuliers, l'Aéronavale dispose d'équipements particuliers: l'avion répétiteur Tu-142MR "Orel" (classification OTAN Bear-J) fait partie intégrante du système de contrôle de réserve des forces nucléaires navales.
Créé à la fin des années 1970 sur la base de l'avion anti-sous-marin Tu-142 (qui, à son tour, est une modification du bombardier stratégique T-95), l'Eagle se distingue de son ancêtre par l'absence d'équipement de recherche - au lieu de le premier compartiment à bagages, il y a une bobine avec une antenne remorquée de 8600 mètres de l'émetteur radio VLF "Fregat". En plus de la station à très longues ondes, à bord du Tu-142MR se trouve un complexe d'équipements de communication pour fonctionner dans les bandes d'ondes radio conventionnelles (alors que l'avion est capable de remplir les fonctions d'un puissant répéteur HF même sans se soulever dans l'air).
On sait qu'au début des années 2000, plusieurs véhicules de ce type faisaient encore partie du 3e Escadron des 568e Gardes. régiment d'aviation mixte de la flotte du Pacifique.
Bien sûr, l'utilisation d'avions répéteurs n'est rien de plus qu'une demi-mesure forcée (de secours) - en cas de conflit réel, le Tu-142MR peut être facilement intercepté par des avions ennemis, de plus, l'avion encerclant dans un certain carré démasque le sous-marin porteur de missiles et indique clairement à l'ennemi la position du sous-marin.
Les marins avaient besoin d'un moyen exceptionnellement fiable pour communiquer en temps opportun les ordres des dirigeants militaro-politiques du pays aux commandants des sous-marins nucléaires lors des patrouilles de combat dans n'importe quel coin de l'océan mondial. Contrairement aux vagues ultra-longues qui ne pénètrent dans la colonne d'eau que de quelques dizaines de mètres, le nouveau système de communication devrait permettre une réception fiable des messages d'urgence à des profondeurs de 100 mètres ou plus.
Oui… un problème technique très, très peu trivial s'est posé devant les signaleurs.
ZEUS
… Au début des années 1990, des scientifiques de l'Université de Stanford (Californie) ont publié une série de déclarations intrigantes concernant la recherche dans le domaine de l'ingénierie radio et de la transmission radio. Les Américains ont été témoins d'un phénomène inhabituel - des équipements radio scientifiques situés sur tous les continents de la Terre enregistrent régulièrement, en même temps, d'étranges signaux répétitifs à une fréquence de 82 Hz (ou, dans un format plus familier pour nous, 0, 000 082 MHz). La fréquence indiquée se réfère à la gamme des fréquences extrêmement basses (ELF), dans ce cas la longueur de l'onde monstrueuse est de 3658,5 km (un quart du diamètre de la Terre).
Emission de 16 minutes "ZEUSA" enregistrée le 08.12.2000 à 08:40 UTC
Le taux de transmission pour une session est de trois caractères toutes les 5 à 15 minutes. Les signaux proviennent directement de la croûte terrestre - les chercheurs ont le sentiment mystique que la planète elle-même leur parle.
Le mysticisme est le lot des obscurantistes médiévaux, et les Yankees avancés ont immédiatement deviné qu'ils avaient affaire à un incroyable émetteur ELF situé quelque part de l'autre côté de la Terre. Où? Il est clair où - en Russie. On dirait que ces fous russes ont "court-circuité" la planète entière, l'utilisant comme une antenne géante pour transmettre des messages cryptés.
L'objet secret "ZEUS" est situé à 18 kilomètres au sud de l'aérodrome militaire de Severomorsk-3 (péninsule de Kola). Sur la carte Google Maps, deux clairières (en diagonale) sont bien visibles, s'étendant à travers la forêt-toundra sur deux dizaines de kilomètres (un certain nombre de sources Internet indiquent la longueur des lignes à 30 voire 60 km), de plus, des bâtiments, structures, routes d'accès et une clairière supplémentaire de 10 kilomètres à l'ouest des deux lignes principales.
Des clairières avec des « mangeoires » (les pêcheurs devineront tout de suite de quoi ils parlent), parfois confondues avec des antennes. En fait, ce sont deux "électrodes" géantes à travers lesquelles une décharge électrique de 30 MW est entraînée. L'antenne est la planète Terre elle-même.
Le choix de cet endroit pour l'installation du système s'explique par la faible conductivité du sol local - avec une profondeur de trous de contact de 2-3 kilomètres, les impulsions électriques pénètrent profondément dans les entrailles de la Terre, pénétrant la planète à travers et par. Les impulsions du générateur géant ELF sont clairement enregistrées même par les stations scientifiques de l'Antarctique.
Le circuit présenté n'est pas sans inconvénients - des dimensions encombrantes et un rendement extrêmement faible. Malgré l'énorme puissance de l'émetteur, la puissance de sortie n'est que de quelques watts. De plus, la réception d'ondes aussi longues entraîne également des difficultés techniques considérables.
La réception des signaux de "Zeus" est effectuée par des sous-marins en mouvement à une profondeur de 200 mètres vers une antenne remorquée d'environ un kilomètre de long. En raison du taux de transfert de données extrêmement faible (un octet toutes les minutes), le système ZEUS est bien évidemment utilisé pour transmettre les messages codés les plus simples, par exemple: « Remonter à la surface (libérer une balise) et écouter le message via la communication satellite."
Par souci d'équité, il convient de noter que pour la première fois un tel programme a été conçu pour la première fois aux États-Unis pendant la guerre froide - en 1968, un projet a été proposé pour une installation secrète de la Marine portant le nom de code Sanguine ("Optimiste") - le Les Yankees avaient l'intention de transformer 40 % de la zone forestière du Wisconsin en un émetteur géant composé de 6 000 miles de câbles souterrains et de 100 bunkers hautement protégés pour abriter des équipements auxiliaires et des générateurs d'électricité. Tel que conçu par les créateurs, le système était capable de résister à une explosion nucléaire et de diffuser en toute confiance un signal d'attaque de missile sur tous les sous-marins nucléaires de l'US Navy dans n'importe quelle zone des océans.
Émetteur ELF américain (Clam Lake, Wisconsin, 1982)
En 1977-1984, le projet a été mis en œuvre sous une forme moins absurde sous la forme du système Seafarer, dont les antennes étaient situées à Clam Lake (Wisconsin) et à Sawyer Air Force Base (Michigan). La fréquence de fonctionnement de l'installation américaine ELF est de 76 Hz (longueur d'onde 3947, 4 km). Puissance de l'émetteur marin - 3 MW. Le système a été retiré du service de combat en 2004.
À l'heure actuelle, une voie prometteuse pour résoudre le problème de la communication avec les sous-marins est l'utilisation de lasers du spectre bleu-vert (0,42-0,53 microns), dont le rayonnement avec le moins de pertes surmonte le milieu aquatique et pénètre jusqu'à 300 mètres de profondeur.. En plus des difficultés évidentes avec le positionnement précis du faisceau, la "pierre d'achoppement" de ce schéma est la puissance élevée requise de l'émetteur. La première option prévoit l'utilisation de satellites répéteurs avec des réflecteurs réfléchissants de grande taille. L'option sans répéteur fournit une source d'énergie puissante en orbite - pour alimenter un laser de 10 W, une centrale électrique d'une puissance supérieure de deux ordres de grandeur est nécessaire.
En conclusion, il convient de noter que la marine russe est l'une des deux flottes au monde à disposer d'un effectif complet de forces nucléaires navales. En plus d'un nombre suffisant de porteurs, de missiles et d'ogives, dans notre pays, des recherches sérieuses ont été menées dans le domaine de la création de systèmes de communication avec les sous-marins, sans lesquels les forces nucléaires stratégiques navales perdraient leur importance inquiétante.
« Goliath » pendant la Seconde Guerre mondiale
Avion de contrôle et de communication Boeing E-6 Mercury, élément du système de communication de secours pour les sous-marins nucléaires équipés de missiles balistiques (SNLE) de l'US Navy
