L'importance des tâches accomplies par les sous-marins détermine la nécessité de leur assurer des communications de surface. L'orientation principale du travail est la création d'équipements fiables et insonorisés répondant aux conditions modernes. Pour garantir le secret des opérations sous-marines, des mesures organisationnelles et techniques sont prises, notamment les types de manœuvres de communication, d'énergie, de temps, de fréquence, etc. Dans le sens "côte - sous-marin", le principal moyen reste la communication sur ondes ultra-longues (VLOW) dans la gamme 2-30 kHz. Les signaux à ces fréquences peuvent pénétrer profondément dans l’océan jusqu’à 50 m.

Pour recevoir des signaux dans les gammes VLF, DV et SV, des sous-marins sont utilisés différents types antennes L’un d’eux, un câble tronqué, ou « câble flottant », est un long conducteur à flottabilité positive, isolé du milieu marin. Lors de déplacements en profondeur, ce câble est largué du sous-marin et, flottant à la surface, reçoit des signaux radio.

Une telle antenne est de conception simple, mais peut être détectée visuellement depuis des avions ou des satellites, ainsi que par un équipement de surveillance hydroacoustique basé sur le bruit qui se produit lorsque le câble se déplace dans l'eau. Un sérieux inconvénient du « câble flottant » est le fait qu’il ne peut être utilisé qu’à faible vitesse, sinon il coulera à des profondeurs où la réception du signal est impossible.

Un autre type - une « bouée remorquée » - est un compartiment profilé ; une antenne sensible y est montée, reliée au bateau qui le remorque avec un câble à travers lequel le signal reçu est envoyé à l'entrée du récepteur. Le dispositif de contrôle automatique de la profondeur maintient la profondeur spécifiée à différentes vitesses de déplacement. Cependant, pour nager à des profondeurs importantes, un long câble est nécessaire, et pour éviter de le casser, ainsi que pour réduire le niveau de bruit acoustique, la vitesse est limitée.

Le deuxième canal de communication dans le sens « rivage-sous-marin » est la communication ultra-basse fréquence (LVF), qui permet de résoudre un certain nombre des restrictions ci-dessus.

Les ondes VLF sont capables de pénétrer jusqu'à de grandes profondeurs de l'océan. Grâce à une antenne remorquée, un sous-marin peut recevoir un signal VLF à plusieurs centaines de mètres de profondeur et même sous glace polaire d'une épaisseur moyenne d'environ 3 m. Ce n'est pas un hasard si le système de communication VLF est aujourd'hui considéré, mais selon les experts, comme le seul moyen d'alerter les sous-marins par alarme et sert à indiquer leur sous-sol pour recevoir des transmissions sur la VLF ou HF et Bandes VHF. Cela ne dépend pas de l'impact des explosions nucléaires sur le milieu de propagation des ondes radioélectriques ni des interférences intentionnelles.

Ses inconvénients comprennent : une faible vitesse de transmission des informations (seulement 3 chiffres toutes les 15 minutes), de grandes tailles de systèmes d'antennes côtières, des alimentations électriques énergivores et leur vulnérabilité aux frappes nucléaires ennemies. Afin d'augmenter la capacité de survie des communications VLF, le commandement de l'US Navy envisage la possibilité d'utiliser des ballons incontrôlés comme répéteurs.

À l'étranger, ils croient que, malgré des avantages incontestables, la communication VLF ne fournit pas une vitesse élevée de transmission et de réception des messages tout en maintenant le secret à la profondeur de plongée de travail.

Des travaux intensifs sont en cours dans d'autres domaines non traditionnels. On étudie notamment les perspectives de la communication optique (laser), dont l'avantage fondamental est la capacité des ondes électromagnétiques de cette gamme à pénétrer dans l'océan à une profondeur considérable. On pense que dans la plupart des régions de l'océan mondial, à l'aide de capteurs sensibles situés sur la coque d'un sous-marin, il est possible de recevoir un signal optique à une profondeur de 500 à 700 m. utiliser un laser placé sur un satellite.

L'un des inconvénients de la communication optique est la nécessité de connaître avec précision l'emplacement du destinataire pour orienter le faisceau, ce qui est surmonté par la transmission séquentielle du même message à différents domaines, même si cela augmente le temps nécessaire pour atteindre la destination. À l'avenir, il est prévu d'utiliser lasers puissants pour des transmissions circulaires vers toutes les zones où des sous-marins sont susceptibles de se trouver.

Malgré les avantages des canaux de communication laser, leur mise en œuvre pratique est retardée en raison de leur coût relativement élevé.

Les experts étrangers notent que la communication entre le rivage et le bateau peut se faire par des moyens acoustiques. Les ondes sonores parcourent des milliers de kilomètres, mais mettent beaucoup de temps à transmettre des informations sur de longues distances. De plus, le signal est facilement détecté par l'ennemi et supprimé par la guerre électronique. On pense que l'une des méthodes de communication hydroacoustique pourrait être le fonctionnement de récepteurs fixes et d'émetteurs acoustiques de faible puissance sur des bouées sous-marines reliées par câble au rivage.

Les scientifiques voient également des opportunités potentielles de communication avec les sous-marins sous l’eau dans l’utilisation des rayons neutrinos (particules élémentaires électriquement neutres). Ils sont capables de traverser la Terre à la vitesse de la lumière avec très peu de perte d’énergie. Grâce à des photomultiplicateurs spéciaux, il est possible de recevoir sur le sous-marin des impulsions lumineuses résultant de collisions de neutrinos avec les noyaux de molécules d'eau de mer. On pense qu'un moyen de communication aussi complètement secret sera efficace à de grandes profondeurs, là où les interférences soleil et les rayons cosmiques sont minimes. Cependant, la création d'un générateur de neutrinos nécessite actuellement des coûts matériels tels qu'il est pratiquement difficile à mettre en œuvre.

Pour la communication dans le sens « côte - sous-marin », simultanément à la portée VHF, les transmissions s'effectuent sur ondes courtes et ultra-courtes. Pour recevoir dans ces plages, le sous-marin doit faire surface jusqu'à la profondeur du périscope et relever l'antenne du mât. Dans ce cas, le secret est perdu. Par conséquent, une telle communication n’est utilisée qu’en cas d’urgence pour les sessions programmées. Dans le même temps, il est à noter que les communications VHF et HF dans une guerre nucléaire seront les plus durables, les plus stables et les plus fiables, car les nœuds côtiers dotés de champs d'antennes massifs et complexes de systèmes ELF et VLF peuvent être détruits.

Les transmissions dans le sens « sous-marin – rivage » s'effectuent à profondeur périscopique en HF et VHF par l'intermédiaire d'un satellite ou d'un intermédiaire (navire, avion). Dans ce cas, une antenne mât est utilisée, qui peut être facilement détectée par radar, et le signal émis de cette plage peut être trouvé. Pour garantir le secret, on a d'abord utilisé l'équipement de transmission à ultra-court terme (STS), et maintenant la technique de modulation à large bande (WMM). Cela rend difficile la détection et l’interception des transmissions car l’énergie du signal souhaité est répartie sur une très large plage de fréquences.

La communication Shpm permet également la réception et la transmission d'informations à une vitesse élevée, ce qui réduit également la probabilité de radiogoniométrie d'un sous-marin.

Son inconvénient fondamental reste la nécessité de remonter en surface pour déployer les antennes.

Dans les directions « Sous-marin – Sous-marin » et « Sous-marin – Navire de surface », la communication hydroacoustique est utilisée. Étant donné que la principale exigence tactique des sous-marins est la navigation secrète en profondeur, la capacité de communiquer avec eux moyens modernes très limité.

On pense que les réalisations de la technologie ShPM, ainsi que l'utilisation de sauts de fréquence dans les signaux haute fréquence sur fond d'interférences, garantissent que la transmission du sous-marin ne sera pas détectée par le réseau de reconnaissance électronique le plus développé, ce qui grandement accroître le secret, et donc l’efficacité des forces sous-marines. Et enfin, seule l'utilisation intégrée de tous types et moyens de communication peut assurer sa fiabilité.

Dans la plupart des cas, la solution la plus simple suffit : flotter jusqu'à la surface de l'eau et élever l'antenne au-dessus de l'eau. Mais cette solution n’est pas suffisante pour un sous-marin nucléaire. Ces navires ont été développés pendant la guerre froide et pouvaient rester immergés pendant des semaines, voire des mois. Mais ils devaient néanmoins lancer rapidement des missiles balistiques en cas de guerre nucléaire.

Étant à la profondeur du périscope, le bateau peut soulever ce même périscope et utiliser les antennes qui y sont installées pour la communication radio. Le problème est qu'un tel périscope, doté d'antennes, trahira parfaitement le bateau, puisqu'il pourra être détecté par divers radars ennemis. Il est intéressant de noter qu'ils essaient de rendre discrets les périscopes des bateaux modernes dans leur surface (en utilisant la technologie, pour ainsi dire, « furtive »). De plus, ils essaient de minimiser le temps pendant lequel le périscope est présent au-dessus de l'eau : par exemple, le périscope peut s'élever, effectuer un balayage très rapide de l'horizon, transmettre de courts messages par satellite à l'aide d'un type spécial de signal et se cacher immédiatement sous l'eau. l'eau.

La communication avec les sous-marins sous l'eau s'effectue des manières suivantes :

Transmission acoustique

Le son peut voyager suffisamment loin dans l’eau pour que des haut-parleurs et des hydrophones sous-marins puissent être utilisés pour la communication. Quoi qu'il en soit, les marines de l'URSS et des États-Unis ont installé des équipements acoustiques sur fond de la mer zones fréquemment visitées par les sous-marins et les reliait avec des câbles sous-marins aux stations de communication terrestres.

Une communication unidirectionnelle en position immergée est possible grâce à l’utilisation d’explosions. Une série d'explosions qui se succèdent à certains intervalles se propagent à travers le canal sonore sous-marin et sont captées par l'hydroacoustique.

La communication radio à portée est très basses fréquences

Les ondes radio à très faible portée (VLF, VLF, 3-30 kHz) peuvent pénétrer dans l'eau de mer jusqu'à des profondeurs de 20 mètres. Cela signifie qu'un sous-marin situé à faible profondeur peut utiliser cette portée pour communiquer. Même un sous-marin situé beaucoup plus profondément peut utiliser une bouée avec une antenne sur un long câble. La bouée peut être localisée à plusieurs mètres de profondeur et, du fait de sa petite taille, n'est pas détectée par les sonars ennemis. L'un des premiers émetteurs VLF, « Goliath », a été construit en Allemagne en 1943, transporté en URSS après la guerre, restauré dans la région de Nijni Novgorod entre 1949 et 1952 et est toujours utilisé aujourd'hui.

Les ondes radio à très basse fréquence (ELF, jusqu'à 3 kHz) traversent facilement la Terre et l'eau de mer. La construction d'un émetteur ELF est extrêmement tâche difficile en raison de l'énorme longueur d'onde. Le système soviétique ZEUS fonctionne à une fréquence de 82 Hz (longueur d'onde - 3658,5 km), le "Seafarer" américain (navigateur anglais) - 76 Hz (longueur d'onde - 3947,4 km). La longueur d'onde de ces émetteurs est comparable au rayon de la Terre. De toute évidence, construire une antenne dipôle demi-onde (d'une longueur de ≈ 2000 km) est une tâche irréaliste pour le moment.

Au lieu de cela, vous devriez trouver une région de la Terre avec une conductivité suffisamment faible et y enfoncer 2 énormes électrodes à une distance d'environ 60 km l'une de l'autre. Étant donné que la conductivité de la Terre au niveau des électrodes est assez faible, courant électrique entre les électrodes pénétrera profondément dans les entrailles de la Terre, les utilisant comme partie d'une immense antenne. En raison de la complexité technique extrêmement élevée d’une telle antenne, seuls l’URSS et les États-Unis disposaient d’émetteurs ELF.

Satellites

Si le sous-marin est à la surface, il peut alors utiliser la portée radio normale, comme les autres navires de mer. Il ne s’agit pas d’utiliser la bande habituelle des ondes courtes : il s’agit le plus souvent d’une communication avec un satellite de communications militaires. Aux États-Unis, un tel système de communication est appelé sous-système d'échange d'informations par satellite sous-marin (SSIXS), qui fait partie du système de communications par satellite à ultra haute fréquence de la marine (UHF SATCOM).

Sous-marins auxiliaires

Dans les années 1970, l'URSS a développé un projet visant à modifier les sous-marins du projet 629 pour les utiliser comme répéteurs de signaux et assurer les communications entre les navires de n'importe où dans le monde avec le commandement de la Marine. Trois sous-marins ont été modifiés dans le cadre du projet.

Aéronef

Étant à faible profondeur, le bateau peut recevoir des ondes radio de basse fréquence (par exemple, des « ondes courtes ») - elles pénètrent jusqu'à une certaine profondeur sous la surface de l'eau. En même temps, dans cas général, les ondes radio de fréquences plus basses pénètrent un peu plus profondément sous la surface de l'eau. C'est ainsi qu'il est possible de recevoir des messages en provenance des avions.

Furtivité

Les sessions de communication, notamment lorsque le bateau fait surface, violent son secret, l'exposant à des risques de détection et d'attaque. C'est pourquoi diverses mesures sont prises pour augmenter la furtivité du bateau, tant techniques que ordre organisationnel. Ainsi, les bateaux utilisent des émetteurs pour transmettre de courtes impulsions dans lesquelles toutes les informations nécessaires sont compressées. Aussi, la transmission peut être effectuée par une bouée pop-up et sous-pop-up. La bouée peut être déposée par le bateau à un endroit précis pour la transmission des données, qui démarre lorsque le bateau lui-même a déjà quitté la zone.

Une suite quelque peu inattendue du sujet : il s'avère que peu de gens savent comment communication longue distance et continue avec les sous-marins. Mais une telle connexion est une chose très importante, surtout lorsqu'il s'agit de croiseurs sous-marins nucléaires.

Il est clair que si le bateau est en surface, il n'y a aucun problème de communication : les stations radio traditionnelles et les communications par satellite assurent la communication dans les deux sens et avec de nombreux navires. Mais le problème est que les sous-marins nucléaires servent dans les profondeurs de l'océan, essayant de ne pas être détectés (la furtivité est le principal avantage des sous-marins). Les ondes radio ont de gros problèmes pour se propager sous l’eau. Que dois-je faire?

Par exemple, étant à la profondeur du périscope, un bateau peut soulever le même périscope et utiliser pour communications radio antennes installées dessus. Le problème est qu'un tel périscope, doté d'antennes, trahira parfaitement le bateau, puisqu'il pourra être détecté par divers radars ennemis. Il est intéressant de noter qu'ils essaient de rendre discrets les périscopes des bateaux modernes dans leur surface (en utilisant la technologie, pour ainsi dire, « furtive »). De plus, ils tentent de minimiser la durée pendant laquelle le périscope est présent au-dessus de l'eau : par exemple, le périscope peut s'élever, effectuer un balayage très rapide de l'horizon, transmettre de courts messages par satellite à l'aide d'un type de signal spécial et se cacher immédiatement sous l'eau. l'eau.

Il convient de noter que, étant à faible profondeur, le bateau peut recevoir des ondes radio qui ne sont pas de haute fréquence (« ondes courtes », disons) - elles pénètrent jusqu'à une certaine profondeur sous la surface de l'eau. Dans ce cas, en général, les ondes radio de fréquences plus basses pénètrent un peu plus profondément sous la surface de l’eau. Par exemple, c'est ainsi qu'il est possible de recevoir des messages d'avions (il existe des aéronef, fournissant relayer les messages aux sous-marins).

Cependant, même si croiseur sous-marin Dès qu'il a atteint la profondeur du périscope, nous pouvons supposer qu'il s'est très probablement découvert, même s'il n'a pas réellement levé le périscope. Le fait est qu'il existe tout un ensemble d'outils qui permettent de détecter les gros sous-marins à faible profondeur : ils sont visibles depuis un satellite, leur sillage, si le bateau bouge, peut être détecté radars spéciaux etc. Ainsi, le bateau ne flottera pas sauf en cas d’absolue nécessité.

(Illustration : Edward L. Cooper)

Pour la communication, des bouées spéciales peuvent être utilisées, soulevées depuis un bateau immergé. Une telle bouée, équipée de systèmes radio, attachée à un bateau et échangeant des informations avec lui, peut flotter à la surface, ou bien rester à faible profondeur, en utilisant l'effet de pénétration des ondes radio décrit dans le paragraphe ci-dessus. Mais la bouée est une demi-mesure qui ne permet pas une communication continue.

Une des options acoustiques est de le placer sous l'eau stations relais ayant des antennes radio de surface. Supposons qu'une telle station convertisse les signaux radio en vibrations acoustiques et les diffuse sous l'eau, et que le bateau « reçoive le son » à grande profondeur. Communications sous-marines acoustiques, en théorie, fonctionne à des distances mesurées en dizaines de kilomètres. Si nécessaire, vous pouvez utiliser le mode duplex, c'est-à-dire que la station reçoit les signaux du bateau et les retransmet par radio « au centre ». Cependant, l'océan tout entier ne peut pas être construit avec de telles stations, elles peuvent uniquement être placées le long des voies traditionnelles ; zones de patrouille. (Et il y a un certain nombre d’autres problèmes, dont nous parlerons une autre fois.)

Nous avons déjà envisagé plusieurs options, mais on ne sait toujours pas comment un « poste de commandement » conventionnel maintient le contact avec des sous-marins opérant de manière autonome à de grandes profondeurs.

La solution ici est quelque peu inattendue : la communication radio est utilisée. Mais pas simple, mais à des fréquences ultra-basses, des ondes ultra-longues. Il s'avère que des ondes radio de plusieurs milliers de kilomètres de long (fréquence 70-90 Hz) pénètrent dans les océans les plus profonds. Autrement dit, un sous-marin sera capable de recevoir un signal à cette fréquence, même à profondeur maximale. Certes, ces ondes radio basse fréquence posent un certain nombre de problèmes.

Premièrement, ils sont extrêmement difficiles à émettre (la tâche de réception est beaucoup plus simple). En effet, il est irréaliste de construire une antenne aussi énorme. L'un des moyens de diffuser des ondes électromagnétiques ultra-longues consiste à utiliser la croûte terrestre elle-même comme radiateur. Certes, cette méthode nécessite des coûts énormes l'énergie et le bon choix l’emplacement de la centrale, car les caractéristiques géologiques (conductivité électrique notamment) des roches terrestres situées sous le « générateur » jouent un rôle important. Mais les ondes radio réussissent à se propager dans le monde entier.

Deuxièmement, la faible fréquence de l'onde porteuse signifie qu'il est extrêmement difficile de créer modulation et sélectionnez un système codage, ce qui vous permettra de transmettre une quantité notable d'informations le plus rapidement possible. Après tout, 90 Hz n'est même pas proche de 900 MHz, auquel le GPRS fonctionne à peine.

Troisièmement, des signaux de fréquences similaires doivent être reçus dans un contexte de fortes interférences de diverses natures, et en même temps, la puissance effective de l'émetteur est très faible, malgré le fait que « l'installation de production » puisse être alimentée par un centrale électrique entière.

Cependant, les problèmes décrits n'empêchent pas l'utilisation ondes ultralongues pour la communication unidirectionnelle avec les sous-marins dans l'océan (ainsi que pour l'étude de la croûte terrestre).

Alors, qu’est-ce que les robots sous-marins autonomes ont à voir là-dedans ? Et malgré le fait qu'il s'agisse d'un réseau de tels robots qui peuvent fournir des services opérationnels et sur une plus large portée communications avec les sous-marins. Les robots sont moins visibles et leur détection ne fournit aucune information sur l'emplacement du sous-marin. En même temps réseau de robots se déplace, accompagnant le bateau, mais comme il s’agit d’un réseau s’étendant sur plusieurs milliers de kilomètres carrés, le secret de la position du bateau est maintenu.

Suivant - avis et discussions

Quelle question ridicule ? « Comment contacter un sous-marin » ? Procurez-vous un téléphone satellite et appelez. Les systèmes commerciaux de communication par satellite, tels qu'INMARSAT ou Iridium, vous permettent d'appeler l'Antarctique sans quitter votre bureau de Moscou. Le seul point négatif est le coût élevé de l'appel, cependant, le ministère de la Défense et Roscosmos ont probablement des « programmes d'entreprise » internes avec des réductions 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 plaisanterie dénuée de sens et peu spirituelle - quels problèmes pourrait-il y avoir ici, 120 ans après l'invention de la radio ?

Mais il n'y a ici qu'un seul problème - le bateau, contrairement aux avions et aux navires de surface, se déplace dans les profondeurs de l'océan et ne répond pas du tout aux indicatifs d'appel des stations radio conventionnelles HF, VHF, DV - l'eau de mer salée, étant un excellent électrolyte, bloque de manière fiable tous les signaux.

Eh bien... si nécessaire, le bateau peut faire surface jusqu'à la profondeur du périscope, déployer l'antenne radio et effectuer une session de communication avec le rivage. Le problème est-il résolu ?

Hélas, tout n'est pas si simple : les navires modernes à propulsion nucléaire sont capables de rester sous l'eau pendant des mois, ne remontant qu'occasionnellement à la surface pour mener une session de communication programmée. L'enjeu principal de l'enjeu est la transmission fiable des informations du rivage vers le sous-marin : faudra-t-il vraiment attendre un jour ou plus pour diffuser un ordre important - jusqu'à la prochaine session de communication programmée ?

En d'autres termes, au moment où éclate une guerre nucléaire, les porte-missiles sous-marins risquent de se révéler inutiles - tandis que les combats font rage en surface, les bateaux continueront d'écrire sereinement des « huit » dans les profondeurs de l'océan mondial, ignorant des événements tragiques survenus « en haut ». Qu’en est-il de notre frappe de représailles nucléaires ? Pourquoi les forces nucléaires navales sont-elles nécessaires si elles ne peuvent pas être utilisées à temps ?

Comment contacter un sous-marin tapi sur les fonds marins ?

La première méthode est assez logique et simple, en même temps elle est très difficile à mettre en œuvre dans la pratique, et la portée d'un tel système laisse beaucoup à désirer. Nous parlons de communication sonore sous-marine - les ondes acoustiques, contrairement aux ondes 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 indiquera clairement aux sous-marins la nécessité de faire surface et de recevoir un message codé important par radio. La méthode est adaptée aux opérations dans la zone côtière, mais il ne sera plus possible de « crier » l'océan Pacifique, sinon la puissance d'explosion requise dépassera toutes les limites raisonnables et la vague de tsunami qui en résulte emportera tout de Moscou à New York.

Bien sûr, il est possible de poser des centaines et des milliers de kilomètres de câbles le long du fond - jusqu'aux hydrophones installés dans les zones où les porte-missiles stratégiques et les sous-marins nucléaires polyvalents sont les plus susceptibles de se trouver... Mais en existe-t-il un autre, plus une solution fiable et efficace ?

Le Goliath. Peur des hauteurs

Il est impossible de contourner les lois de la nature, mais chaque règle a ses exceptions. La surface de la mer n’est pas transparente pour les vagues longues, moyennes, courtes et ultra-courtes. Dans le même temps, les ondes ultra-longues réfléchies par l'ionosphère se propagent facilement au-delà de l'horizon sur des milliers de kilomètres et sont capables de pénétrer dans les profondeurs des océans.

Une solution a été trouvée : un système de communication sur ondes ultra-longues. Et le problème non trivial de la communication avec les sous-marins est résolu ! Mais pourquoi tous les radioamateurs et experts en radio sont-ils assis avec une expression si triste sur le visage ?

Dépendance de la profondeur de pénétration des ondes radio sur leur fréquence VLF (très basse fréquence) - très basses fréquences ELF (extrêmement basse fréquence) - fréquences extrêmement basses

Les ondes ultralongues sont des ondes radio d'une longueur d'onde supérieure à 10 km. DANS dans ce cas, nous nous intéressons à la gamme des très basses fréquences (VLF) allant de 3 à 30 kHz, dites. "ondes myriamétriques". N'essayez même pas de rechercher cette portée sur vos radios - pour travailler avec des ondes ultra-longues, vous avez besoin d'antennes de tailles étonnantes, longues de plusieurs kilomètres - aucune des stations de radio civiles ne fonctionne dans la gamme des "ondes myriamétriques".

Les dimensions monstrueuses des antennes constituent le principal obstacle à la création de radios VLF.

Et pourtant, des recherches dans ce domaine ont été menées dans la première moitié du 20e siècle et ont abouti à l'incroyable Der Goliath (« Goliath »). Un autre représentant de la « wunderwaffe » allemande est la première station de radio à ondes ultra-longues 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 de la voiture par rapport au support Goliath

L'apparence du Goliath est époustouflante : l'antenne émettrice VLF se compose de trois parties parapluie montées autour de trois piliers centraux de 210 mètres de haut, les coins de l'antenne sont fixés sur quinze mâts en treillis de 170 mètres de haut. Chaque feuille d'antenne, à son tour, se compose de six triangles réguliers d'un côté de 400 m et constitue un système de câbles en acier dans une coque mobile en aluminium. La toile d'antenne est tendue par des contrepoids de 7 tonnes.

La puissance maximale de l'émetteur est de 1,8 mégawatts. Plage de fonctionnement 15 – 60 kHz, longueur d'onde 5 000 – 20 000 m Taux de transfert de données – jusqu'à 300 bit/s.

L’installation d’une grandiose station de radio dans la banlieue de Kalbe fut 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 que « l'objet » soit capturé par les troupes américaines en avril 1945. Après un certain temps, la zone passa sous le contrôle de l'administration soviétique - la station fut immédiatement démantelée et transférée à l'URSS.

Pendant soixante ans, les Allemands se sont demandés où les Russes cachaient le Goliath. Ces barbares ont-ils vraiment laissé se perdre un chef-d’œuvre du design allemand ? Le secret a été révélé au début du 21e siècle - les journaux allemands ont titré fort : « Sensation ! "Goliath" a été trouvé ! La gare est toujours en état de marche !

Les grands mâts du Goliath ont jailli dans le district de Kstovsky de la région de Nijni Novgorod, près du village de Druzhny - c'est à partir d'ici que le super-émetteur capturé diffuse. 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 navals se déplaçant sous l'eau, tout en étant en même temps un émetteur pour le service d'horloge de précision Beta.

Impressionnés par les capacités du Goliath, les spécialistes soviétiques ne s’arrêtent pas là et développent les idées allemandes. En 1964, à 7 kilomètres de la ville de Vileika (République de Biélorussie), une nouvelle station de radio encore plus ambitieuse 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, ainsi que le cosmodrome de Baïkonour, la base navale de Sébastopol, les bases du Caucase et de l'Asie centrale, font partie des installations militaires étrangères en activité. Fédération de Russie. Environ 300 officiers et aspirants de la marine russe servent au centre de communications de Vileyka, sans compter les citoyens civils biélorusses. Légalement, l'objet n'a aucun statut 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 est bien entendu 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 avancée que les équipements allemands capturés : la hauteur des supports centraux est passée à 305 m, la hauteur des mâts latéraux en treillis a atteint 270 mètres. Outre les antennes émettrices, le territoire de 650 hectares contient un certain nombre de bâtiments techniques, dont un bunker souterrain hautement protégé.

Le 43e centre de communications de la Marine russe assure les communications avec bateaux nucléaires, en service de combat 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 et des forces spatiales de la Fédération de Russie. Antey est également utilisé pour la reconnaissance électronique et la guerre électronique et est l'un des émetteurs ; du service de temps de précision Beta.

Les puissants émetteurs radio "Goliath" et "Antey" assurent des communications fiables sur des ondes ultra-longues dans l'hémisphère nord et sur une plus grande zone de l'hémisphère sud de la Terre. Mais que se passerait-il si les zones de patrouille de combat sous-marine se déplaçaient vers l’Atlantique Sud ou vers les latitudes équatoriales de l’océan Pacifique ?

Pour occasions spéciales L'aviation de la Marine dispose d'équipements spéciaux : avion à répétition Tu-142MR "Eagle" (selon la classification OTAN Bear-J) - composant système de contrôle de réserve pour les 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), "Eagle" diffère de son ancêtre par l'absence d'équipement de recherche - au lieu de cela, à la place du premier compartiment à bagages se trouve un enrouleur avec une antenne remorquée de 8 600 mètres de l'émetteur radio Fregat VLF. En plus de la station à ondes ultra-longues, à bord du Tu-142MR se trouve un ensemble d'équipements de communication permettant de fonctionner dans les bandes d'ondes radio conventionnelles (dans ce cas, l'avion est capable de remplir les fonctions d'un puissant répéteur HF même sans décoller). On sait qu'au début des années 2000, plusieurs véhicules de ce type faisaient encore partie du 3e Escadron de la 568e Garde. régiment aérien mixte de la flotte du Pacifique.

Bien entendu, l'utilisation d'avions relais 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, un avion tournant dans un certain Le carré démasque le porte-missile sous-marin et indique clairement la position du sous-marin à l'ennemi.

Les marins avaient besoin d'un moyen extrêmement fiable pour transmettre en temps opportun les ordres des dirigeants militaro-politiques du pays aux commandants des sous-marins nucléaires en patrouille de combat dans n'importe quel coin de l'océan mondial. Contrairement aux ondes ultra-longues, qui ne pénètrent dans la colonne d'eau que sur quelques dizaines de mètres, nouveau système les communications doivent garantir une réception fiable des messages d’urgence à des profondeurs de 100 mètres ou plus.

Oui... les signaleurs étaient confrontés à une tâche technique très, très non triviale.

ZEUS

...Au début des années 1990, des scientifiques de l'Université de Stanford (Californie) ont publié un certain nombre de déclarations intrigantes concernant la recherche en ingénierie radio et en 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, 0,000082 MHz). La fréquence indiquée fait référence 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 de "ZEUS", enregistrée le 12/08/2000 à 08h40 UTC

La vitesse de transmission par session est de trois chiffres toutes les 5 à 15 minutes. Les signaux proviennent directement de la croûte terrestre. Les chercheurs ont le sentiment mystique que c'est la planète elle-même qui leur parle. Le mysticisme est le lot des obscurantistes médiévaux, et les Yankees avancés se sont immédiatement rendu compte 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, en l’utilisant comme une antenne géante pour transmettre des messages cryptés.

L'installation secrète ZEUS est située à 18 km au sud de l'aérodrome militaire Severomorsk-3 ( Péninsule de Kola). Sur Carte Google Les cartes montrent clairement deux clairières (en diagonale), s'étendant à travers la toundra forestière sur deux douzaines de kilomètres (un certain nombre de sources Internet indiquent la longueur des lignes à 30 et même 60 km). De plus, on remarque spécifications techniques, des ouvrages d'art, des routes d'accès et un dégagement supplémentaire de 10 km à l'ouest des deux lignes principales.

Clairières avec « mangeoires » (les pêcheurs devineront immédiatement ce que nous parlons de), parfois confondus avec des antennes. En fait, il s’agit de deux « électrodes » géantes à travers lesquelles est propulsée une décharge électrique d’une puissance de 30 MW. L'antenne est la planète Terre elle-même.

Le choix de cet emplacement pour l'installation du système s'explique par la faible conductivité spécifique du sol local - avec une profondeur de puits de contact de 2 à 3 kilomètres, les impulsions électriques pénètrent profondément dans les entrailles de la Terre, pénétrant de part en part la planète. Les impulsions du générateur géant ELF sont clairement enregistrées même par les stations scientifiques de l'Antarctique.

Le schéma présenté n'est pas sans inconvénients : dimensions encombrantes et efficacité extrêmement faible. Malgré la puissance colossale de l'émetteur, la puissance du signal de sortie n'est que de quelques watts. De plus, la réception d'ondes aussi longues entraîne également des difficultés techniques considérables.

Les signaux Zeus sont reçus par des sous-marins en mouvement jusqu'à 200 mètres de profondeur à l'aide d'une antenne remorquée d'environ un kilomètre de long. En raison du taux de transfert de données extrêmement faible (un octet toutes les quelques minutes), le système ZEUS est évidemment utilisé pour transmettre des messages codés simples, par exemple : « Remontez à la surface (lâchez une balise) et écoutez le message via la communication par satellite. »

Pour être honnête, il convient de noter qu'un tel projet a été conçu pour la première fois aux États-Unis pendant la guerre froide - en 1968, une installation secrète de la Marine a été proposée sous le nom de code Sanguine ("Optimiste") - les Yankees avaient l'intention d'avoir 40 ans. % de la superficie forestière du Wisconsin en un émetteur géant, composé de 6 000 miles de câbles souterrains et de 100 bunkers hautement sécurisés pour abriter des équipements auxiliaires et des générateurs électriques. Tel que conçu par les créateurs, le système était capable de résister à une explosion nucléaire et d'assurer une diffusion fiable d'un signal concernant une attaque de missile à tous. sous-marins nucléaires Marine américaine dans n'importe quelle zone de l'océan mondial.

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 la base aérienne américaine Sawyer (Michigan). La fréquence de fonctionnement de l'installation américaine ELF est de 76 Hz (longueur d'onde 3947,4 km). La puissance de l’émetteur marin est de 3 MW. Le système a été retiré du service de combat en 2004.

Actuellement, une direction prometteuse pour résoudre le problème de la communication avec les sous-marins est l'utilisation de lasers à spectre bleu-vert (0,42-0,53 microns), dont le rayonnement surmonte le milieu aquatique avec le moins de perte et pénètre jusqu'à une profondeur de 300 mètres. Outre les difficultés évidentes liées au positionnement précis du faisceau, la « pierre d'achoppement » de ce schéma est la puissance élevée requise de l'émetteur. La première option implique l'utilisation de satellites relais dotés de réflecteurs de grande taille. L'option sans répéteur nécessite la présence d'une source d'énergie puissante en orbite - pour alimenter un laser de 10 W, vous aurez besoin d'une centrale électrique d'une puissance de deux ordres de grandeur supérieure.

Avion de contrôle et de communication Boeing E-6 Mercury, faisant partie du système de communication de secours pour les sous-marins nucléaires lance-missiles (SNLE) de la marine américaine

En conclusion, il convient de noter que le marché intérieur Marine- l'une des deux flottes au monde dotées d'un effectif complet de forces nucléaires navales. En plus quantité suffisante porteurs, missiles et ogives, des recherches sérieuses ont été menées dans notre pays dans le domaine de la création de systèmes de communication avec les sous-marins, sans lesquels les forces nucléaires stratégiques navales perdraient leur sinistre importance.

Assurer des communications fiables avec les sous-marins nucléaires en service dans les océans, sans compromettre leurs paramètres de furtivité, a toujours été une tâche technique difficile.

La tâche principale des sous-marins nucléaires lance-missiles (SSBN) est une frappe de missile nucléaire garantie. Par conséquent, la principale exigence pour eux est la capacité d’effectuer des patrouilles à long terme sans être détectées. Dans le même temps, le SNLE doit être doté de communications permettant de recevoir des signaux de contrôle de combat et des informations sur la situation opérationnelle.

L'utilisation de communications radio traditionnelles sous l'eau est difficile, car les ondes radio des fréquences traditionnelles sont absorbées assez rapidement dans l'eau. eau de mer. Par conséquent, des solutions techniques spéciales sont utilisées pour communiquer avec les SSBN.

À LA PROFONDEUR DU PÉRISCOPE

Les sous-marins en surface ou à profondeur périscopique peuvent utiliser des fréquences radio conventionnelles pour les communications. En règle générale, il s'agit d'une communication par satellite VHF. Les sous-marins nucléaires américains utilisent le système SSIXS (Satellite Information Exchange Subsystem - «sous-système satellite d'échange d'informations avec les sous-marins»), qui fonctionne via UHF SATCOM - un système de satellites situés en orbite géostationnaire.

Les SNLE russes disposent d'un complexe de communication Molniya-M avec le système communications spatiales"Tsunami-AM". Afin que le SSBN reste en surface ou à la profondeur du périscope pendant un temps minimum, la communication s'effectue en forme numérique grâce à la transmission de données à grande vitesse. Mais cette méthode de communication n'est autorisée qu'en cas d'urgence, car elle prive le sous-marin nucléaire de son principal avantage : le secret des patrouilles. Même à une profondeur de plusieurs dizaines de mètres, où pénètrent les ondes radio des gammes MF et HF, le sous-marin peut être facilement détecté. Des moyens de communication pour les profondeurs de travail sont nécessaires.

Une option est une antenne cadre, ou « câble flottant », utilisée pour la communication dans la gamme CB. C'est un long câble à flottabilité positive. Lorsque le sous-marin se déplace en profondeur, l'antenne cadre se libère et flotte jusqu'à la surface pour recevoir des signaux radio. Un inconvénient important d'un tel système est la facilité de sa détection visuelle depuis des avions ou des satellites, ainsi que par des moyens hydroacoustiques. De plus, il ne peut être utilisé qu’à faible vitesse du sous-marin.

ONDES RADIO LONGUES ET EXTRA LONGUES

Pour la communication avec les sous-marins en profondeur, les bandes radio suivantes sont actuellement utilisées : les ondes longues (LW, 30-300 KHz), les ondes ultra-longues (VLW, 3-30 kHz), ainsi que les bandes infra-basses (ULF, 300 KHz). -3000 Hz) et des fréquences extrêmement basses (ELF, 3-300 Hz). Les ondes radio de ces gammes traversent facilement la colonne d’eau, tandis que les INF et ELF traversent la croûte terrestre. Et plus la fréquence est basse, plus plus grande profondeur le signal peut atteindre. De plus, ils se propagent depuis l'émetteur sur des dizaines de milliers de kilomètres, atteignant n'importe quel point de l'océan mondial. Mais avec les gammes de fréquences basses (longues d'onde extra-longues), les difficultés techniques suivantes surviennent : des antennes d'émission de grande taille (des centaines et des milliers de mètres) et une puissance d'émission trop importante (3 à 5 MW). De plus, à de telles fréquences, le signal est très difficile à moduler, ce qui signifie qu'il est difficile d'assurer une bonne immunité au bruit et, surtout, il est impossible de transmettre rapidement une grande quantité d'informations. Comme antennes de réception des gammes LW et VLF sur les sous-marins nucléaires, on utilise des circuits de type « bouée remorquée » ou « frame », équipés de dispositifs de contrôle automatique de la profondeur pour maintenir l'antenne à une profondeur donnée à différentes vitesses.

EN AVION

La vulnérabilité des énormes antennes face aux frappes nucléaires ennemies a nécessité le développement de systèmes de communication VHF de secours situés sur des avions répéteurs, qui ont reçu le nom de TAKAMO aux États-Unis. Le système est basé sur l'avion Boeing E-6 Mercury, qui a remplacé les transporteurs précédents - l'EC-130.

Pour communiquer avec les sous-marins nucléaires, la marine russe utilise des avions répétiteurs Tu-142MR Orel et un poste de commandement aérien Il-80. Les avions disposent d'une antenne à câble remorqué de 8,6 km de long et d'un émetteur-récepteur en bande VHF de haute puissance (R-826PL "Fregat"). Les avions volent le long d'une trajectoire circulaire d'un diamètre d'environ 200 km dans la zone où se trouve le sous-marin nucléaire. situé, assurant une transmission fiable du signal VLF.