Njia za mawasiliano na manowari za nyuklia za Amerika. Mawasiliano ya manowari: sasa na ya baadaye

Muendelezo usiotarajiwa wa mada: zinageuka kuwa watu wachache wanajua jinsi gani mawasiliano ya masafa marefu na endelevu na manowari. Lakini uhusiano huo ni jambo muhimu sana, hasa linapokuja wasafiri wa manowari za nyuklia.

Ni wazi kwamba ikiwa mashua iko juu ya uso, hakuna matatizo na mawasiliano: vituo vya redio vya jadi na mawasiliano ya satelaiti hutoa mawasiliano kwa njia zote mbili na kwa meli nyingi. Lakini shida ni kwamba manowari za nyuklia hutumikia kwenye kina kirefu cha bahari, kujaribu kutogunduliwa (kuficha ndio faida kuu ya manowari). Mawimbi ya redio yana matatizo makubwa ya kueneza chini ya maji. Nifanye nini?

Kwa mfano, kuwa katika kina cha periscope, mashua inaweza kuinua sawa periscope na kutumia kwa mawasiliano ya redio antena imewekwa juu yake. Shida ni kwamba periscope kama hiyo, iliyowekwa na antena, itatoa mashua mbali kabisa, kwani inaweza kugunduliwa na aina mbalimbali za rada za adui. Inafurahisha kwamba wanajaribu kufanya periscopes ya boti za kisasa katika sehemu yao ya uso isiyoonekana (kwa kutumia teknolojia, kwa kusema, "Stealth"). Zaidi ya hayo, wanajaribu kupunguza wakati periscope iko juu ya maji: kwa mfano, periscope inaweza kuongezeka, kufanya uchunguzi wa haraka sana wa upeo wa macho, kusambaza ujumbe mfupi kupitia satelaiti kwa kutumia aina maalum ya ishara, na mara moja kujificha nyuma chini. maji.

Ikumbukwe kwamba, kwa kuwa katika kina kirefu, mashua inaweza kupokea mawimbi ya redio ambayo sio ya masafa ya juu ("mawimbi mafupi," hebu sema) - hupenya kwa kina fulani chini ya uso wa maji. Katika kesi hii, kwa ujumla, mawimbi ya redio yenye masafa ya chini hupenya kwa kina kidogo chini ya uso wa maji. Kwa mfano, hivi ndivyo inavyowezekana kupokea ujumbe kutoka kwa ndege (kuna maalum Ndege, kutoa kupeleka ujumbe kwa manowari).

Hata hivyo, hata kama meli ya baharini Mara tu alipoinuka kwa kina cha periscope, tunaweza kudhani kwamba alijigundua mwenyewe, ingawa hakuinua periscope. Ukweli ni kwamba kuna seti nzima ya zana ambazo hukuruhusu kugundua manowari kubwa kwa kina kirefu: zinaonekana kutoka kwa satelaiti, kuamka kwao, ikiwa mashua inasonga, inaweza kugunduliwa. rada maalum Nakadhalika. Kwa hivyo mashua haitaelea juu isipokuwa lazima kabisa.

(Mchoro: Edward L. Cooper)

Kwa mawasiliano, maboya maalum yanaweza kutumika, kuinuliwa kutoka kwenye mashua iliyozama. Boya kama hilo, lililo na mifumo ya redio, iliyofungwa kwa mashua na kubadilishana habari nayo, inaweza kuelea juu ya uso, au inaweza kubaki kwa kina kirefu, kwa kutumia athari ya kupenya kwa wimbi la redio iliyoelezewa katika aya hapo juu. Lakini boya ni nusu-kipimo ambacho hairuhusu mawasiliano ya kuendelea.

Moja ya chaguzi za acoustic ni kuiweka chini ya maji vituo vya relay kuwa na antena za redio za uso. Wacha tufikirie kuwa kituo kama hicho hubadilisha mawimbi ya redio kuwa mitetemo ya akustisk na kuzitangaza chini ya maji, na mashua "inapokea sauti" ikiwa kwa kina kirefu. Mawasiliano ya akustisk chini ya maji, kwa nadharia, hufanya kazi kwa umbali uliopimwa kwa makumi ya kilomita. Ikiwa ni lazima, unaweza kutumia hali ya duplex, yaani, kituo kinapokea ishara kutoka kwa mashua na kuzipeleka kupitia redio "katikati." Walakini, bahari nzima haiwezi kujengwa na vituo kama hivyo; zinaweza tu kuwekwa kando ya jadi maeneo ya doria. (Na kuna idadi ya matatizo mengine, ambayo kuhusu wakati mwingine.)

Tayari tumezingatia chaguzi kadhaa, lakini bado haijulikani jinsi "chapisho la amri" la kawaida linavyodumisha mawasiliano na manowari zinazofanya kazi kwa uhuru kwa kina kirefu.

Suluhisho hapa ni kiasi fulani kisichotarajiwa: mawasiliano ya redio hutumiwa. Lakini sio rahisi, lakini kwa masafa ya chini sana, mawimbi ya muda mrefu. Inabadilika kuwa mawimbi ya redio yenye urefu wa maelfu ya kilomita (frequency 70-90 Hz) hupenya ndani ya bahari ya kina kirefu. Hiyo ni, manowari itaweza kupokea ishara kwa masafa haya, hata ikiwa iko kina cha juu. Kweli, kuna shida kadhaa na mawimbi ya redio ya masafa ya chini.

Kwanza, ni ngumu sana kutoa (kazi ya mapokezi ni rahisi zaidi). Hakika, ni unrealistic kujenga antenna kubwa kama hiyo. Mojawapo ya njia za kutangaza mawimbi ya sumakuumeme ya muda mrefu zaidi ni kutumia ukoko wa dunia yenyewe kama radiator. Kweli, njia hii inahitaji kiasi kikubwa cha nishati na chaguo sahihi eneo la mmea wa kuzalisha, kwa sababu vipengele vya kijiolojia (conductivity ya umeme, hasa) ya miamba ya dunia iko chini ya "jenereta" ina jukumu kubwa. Lakini mawimbi ya redio yanafaulu kuenea ulimwenguni kote.

Pili, masafa ya chini ya wimbi la carrier inamaanisha kuwa ni ngumu sana kuunda urekebishaji na uchague mfumo kusimba, ambayo itakuruhusu kusambaza habari inayoonekana haraka iwezekanavyo. Baada ya yote, 90 Hz sio karibu na 900 MHz, ambayo GPRS haifanyi kazi.

Tatu, ishara zilizo na masafa sawa zinapaswa kupokewa dhidi ya msingi wa uingiliaji mkubwa wa asili anuwai, na wakati huo huo, nguvu bora ya kisambazaji ni ndogo sana, licha ya ukweli kwamba "ufungaji wa kutengeneza" unaweza kuendeshwa na mtambo mzima wa nguvu.

Hata hivyo, matatizo yaliyoelezwa hayazuii matumizi mawimbi ya muda mrefu kwa mawasiliano ya njia moja na manowari katika bahari (na vile vile kusoma ukoko wa dunia).

Kwa hivyo, hii ina uhusiano gani na roboti zinazojiendesha chini ya maji? Na licha ya ukweli kwamba ni mtandao wa robots vile ambayo inaweza kutoa uendeshaji na juu ya mbalimbali pana mawasiliano na manowari. Roboti hazionekani sana, na ugunduzi wao hautoi habari kuhusu eneo la manowari. Ambapo mtandao wa roboti husonga, ikiandamana na mashua, lakini kwa kuwa huu ni mtandao unaoenea zaidi ya maelfu ya kilomita za mraba, usiri wa nafasi ya mashua hutunzwa.

Ifuatayo - maoni na majadiliano

Kwa miaka mingi, jeshi limekuwa na ndoto ya kutawanya mifumo ya ufuatiliaji wa chini ya maji na silaha iliyounganishwa kwenye mtandao wa wireless, lakini ndoto hizi ni za kuhitajika jinsi zinavyowezekana... Katika muongo mmoja uliopita, kutumwa kwa masafa ya redio ya anga na anga. na mifumo ya mawasiliano ya kielektroniki ya macho imefanya kubadilishana ukweli wa mawasiliano ya kimataifa, ya broadband, ya mtandao kwa mifumo ya kibiashara na kijeshi.

Wacha tuchunguze suluhisho ambazo hufanya iwezekanavyo kupanua miundombinu hii ya mawasiliano kwa ulimwengu wa chini ya maji, kuunganisha kikamilifu majukwaa na mifumo ya kijeshi ya chini ya maji ndani yake na, kwa sababu hiyo, kuongeza ufanisi wao wa mapigano. Ukuaji wa haraka wa miundombinu ya mawasiliano na mtandao ulimwenguni, ukuaji wa haraka wa tija yake, imedhamiriwa na mahitaji ya kiraia na kijeshi. Hili linawezeshwa kwa kiasi kikubwa na mifumo ya kijeshi kama vile majukwaa ya anga na ya ardhini yanayodhibitiwa kwa mbali, ambayo sasa yana uwezo wa kutekeleza majukumu ambayo hapo awali yangeweza tu kufanywa na majukwaa yenye watu.

Kwa nyingi, kama si nyingi, kati ya misheni hizi, udhibiti wa waendeshaji wa wakati halisi ni muhimu kwa utekelezaji wenye mafanikio, hasa uthibitisho lengwa na uidhinishaji wa silaha. Kwa mfano, shughuli za leo za PREDATOR UAV zinaonyesha ufanisi wa mifumo hii inayobadilika kwa kasi. Ongezeko sawa la ufanisi na umuhimu wa vitendo pia ni muhimu katika ufalme wa chini ya maji.

Wakati wa kupiga mbizi kwa mafunzo, baharia mkuu kutoka Jeshi la Wanamaji la Kanada anafundisha baharia mkuu kutoka Jamaika na meli kutoka St. Kitts.

Licha ya ukweli kwamba Hollywood inajaribu kutushawishi kuwa mawasiliano chini ya maji ni jambo rahisi (kwa kuzingatia hali halisi ya kisasa, maandishi ya filamu kama The Hunt for Red October na Crimson Tide yangekuwa magumu zaidi), mawimbi ya sauti ndani ya maji yanatii tofauti kabisa. kanuni sheria za kimwili. Mabadiliko ya halijoto, msongamano, na chumvi ya maji yanaweza kubadilisha njia ya mawimbi ya sauti, kubadilisha uenezaji wa sauti, na hata kubadilisha sifa za kimsingi za sauti. Usuli "kelele" inaweza kuingilia tafsiri sahihi ya sauti ("ishara za maisha" ambazo waendeshaji Sonar wa manowari wanapaswa kutambua wakati wa kutafuta vitu vilivyotengenezwa na mwanadamu chini ya maji), na hali ya hewa juu ya uso wa bahari inaweza kuathiri. Ushawishi mbaya kwa mawasiliano katika maji ya kina kifupi. Matokeo yake, mawasiliano chini ya maji bado ni tatizo.

Hiyo haijawazuia wanasayansi na wanaviwanda wanaojaribu kutatua tatizo. Baadhi hupanua na kuimarisha nadharia zilizojaribiwa na zilizojaribiwa, wengine huchunguza kitu cha ubunifu zaidi, ambacho baadhi ya watu wenye matumaini huita mawazo.

Boya lililofungwa kwa mawasiliano ya satelaiti ya UHF au satelaiti za Iridium;
Ndani ya maji: boya lililofungwa la UHF la matumizi moja, boya lililofungwa la Iridium linaloweza kutumika, boya - lango la acoustic-radio-frequency (ARSH);
Vifaa vya chumba cha redio: - Mdhibiti wa data wa Iridium, mtawala wa BARS, mtawala wa modem ya Iridium; uzinduzi compartment, boya interface kitengo;
Vifaa vya hewa: - Mdhibiti wa BARS, mtawala wa uzinduzi wa hewa wa BARS;
Vifaa na Matumizi ya Ufukweni: Kidhibiti Data cha Iridium, Suluhisho Lililoidhinishwa la Kikoa-Mtambuka, Tovuti Iliyoainishwa ya BARSH, Tovuti ya Tovuti ya BARSH Isiyoainishwa.

Kama mtu kwa mwanadamu

Katika jeshi ulimwengu wa chini ya maji Matumizi ya wapiga mbizi kwa upelelezi wa siri na/au shughuli za uondoaji wa mgodi huchukua nafasi muhimu katika daraja la mahitaji ya uendeshaji. Vikosi maalum, uondoaji wa migodi na wapiga mbizi wote wanahitaji kufanya kazi kwa utulivu, busara na usalama katika maji ya pwani au ya kina kifupi, mara nyingi chini ya hali nzuri na chini ya mkazo mkubwa. Mawasiliano bora na ya haraka ni ya juu kwenye orodha ya vipaumbele vya vikundi hivi, lakini chaguzi zinazopatikana ni chache.

Lugha ya ishara na kuvuta kamba ni mdogo na mipaka ya kuonekana na haja ya kutumia seti ndogo ya maneno. Matumizi ya mienge kusambaza ishara rahisi yamekuwa na mafanikio fulani, lakini matokeo ya kuwa na mwanga wao kuonekana kutoka pwani wakati wa shughuli za siri inaweza kuwa mbaya kwa wale wanaohusika na mbinu hiyo haizingatiwi kuwa salama kwa shughuli za kijeshi. Matumizi ya jenereta za akustika yana hasara sawa za msamiati mdogo na viwango vya juu vya ugunduzi vinavyowezekana, na kwa hivyo pia huondolewa kwenye orodha.

Mawasiliano ya moja kwa moja kati ya wanachama wawili katika mfumo wa mifumo ya ultrasonic isiyo na waya inazidi kuwa suluhisho la kuvutia kwa vikundi vya kupiga mbizi. Maji ni ya kati yenye conductivity nzuri ya umeme (na maji ya chumvi ni bora zaidi) na mawimbi ya redio, kutokana na asili yao ya umeme, ni vigumu sana kueneza kwa njia hiyo. Ultrasound, hata hivyo, ni mawimbi yanayoanzishwa kimitambo badala ya sumakuumeme (ingawa huanzishwa kwa kutumia nyenzo za piezoelectric) na hivyo hushinda mojawapo ya vikwazo vikali zaidi vya kimwili vinavyoathiri sahihi ya sauti ya mpiga mbizi.

Sauti husafiri kwa kasi mara 4.5 katika maji kuliko hewani (hata haraka zaidi kwenye maji ya chumvi), ambayo, wakati inatoa faida fulani za uendeshaji kwa shughuli za siri, pia inahitaji marekebisho fulani ya kiakili na marekebisho kwa upande wa wapiga mbizi ili kufidia matamanio ya ubongo. sauti na umbali wa kusafiri hadi anga yao "ya kawaida". Hii ni sababu nyingine kwa nini mawasiliano chini ya maji kati ya watu binafsi, kulingana na angalau, wataalamu, hujitahidi kuwa mafupi na mafupi iwezekanavyo.

Walakini, hitaji la mawasiliano ya kuaminika linakua kwa kasi, na hii inatumika sio tu kwa nyanja ya kijeshi, lakini pia kwa shughuli zinazoendelea za chini ya maji - ufuatiliaji. mazingira, ulinzi wa tovuti, akiolojia na kupiga mbizi kwa burudani. Utumiaji wa kanuni na teknolojia za umiliki, zinazojulikana kwa pamoja kama DSPComm (Digital Spread Spectrum), umeenea sana katika miaka ya hivi karibuni, hivyo kuruhusu ubunifu, wa gharama nafuu na, zaidi ya yote, suluhu za mtandao zinazotegemeka zaidi kuliko tulivyokuwa hapo awali.

1. Baada ya uzinduzi, halyard yenye nguvu inatumiwa kutoka kwa mwili unaoinuka
2. Utaratibu wa kutolewa kwa makazi ya kupanda umeanzishwa na nyumba huondolewa kwenye moduli ya uso
3. Mwili unaoinuka huanza kupaa na kuanza kufungua kebo ya macho wakati moduli inapoinuka juu ya uso.
4. Hatua ya kwanza ya utaratibu wa shinikizo huwezesha koni ya pua ya ejection na kuelea kutoka kwa mwili wa boya.
5. Utaratibu wa hatua ya pili ya shinikizo huongeza kuelea kwa uso kwa usanidi wa uendeshaji
6. Usanidi wa kufanya kazi. Manowari inaposogea kutoka mahali pa kuzindua boya, kebo ya macho hujifungua kutoka kwa sehemu ya uso na mwili unaoinuka.

Hali za kijeshi

Hata hivyo, katika miaka ya hivi karibuni kumekuwa na maendeleo makubwa katika uelewa wetu na katika mwitikio wetu kwa vipengele vya ulimwengu wa chini ya maji, hasa linapokuja suala la kupambana na ufanisi. Mnamo mwaka wa 2014, Kituo cha NATO cha Utafiti na Maendeleo ya Bahari (STO CMRE) kiliandaa mkutano wa siku tatu juu ya mawasiliano ya chini ya bahari nchini Italia. Utangulizi wa mkutano wa CMRE unasema:

« Teknolojia za mawasiliano za sehemu ya chini ya bahari zimesonga mbele sio tu kwa maendeleo ya urekebishaji madhubuti wa hali ya juu, upunguzaji wa data, usimbaji na usimbaji, lakini pia na mageuzi kutoka kwa miunganisho ya uhakika hadi hatua hadi mitandao ya dharula ya hop nyingi. Katika viwango vya juu vya mawasiliano ya pakiti, kumekuwa na maendeleo makubwa katika maendeleo ya mitandao ya data, MAC (sublayer ya udhibiti wa ufikiaji wa kati), uelekezaji na itifaki zingine ili kuanzisha mawasiliano bora na ya kuaminika. Pia inadhihirika kuwa masafa ya masafa ya chini ya bahari ni mdogo hivi kwamba hakutakuwa na suluhisho la "sawa moja-inafaa-wote", kwa hivyo mifumo ya mawasiliano yenyewe itahitaji kusanidi upya kubadilisha topolojia za mtandao, mazingira na programu. Hii inasababisha modemu za akili zinazoweza kupangwa na kuegemea juu ya mawasiliano katika viwango tofauti».

« Tofauti kabisa na modeli iliyofaulu iliyopitishwa katika kikoa cha RF kwa mitandao ya rununu au ya WiFi isiyo na waya, jumuiya ya mawasiliano ya manowari haina viwango vya kidijitali vinavyofafanua urekebishaji, vigezo vya usimbaji, au ufikiaji wa midia na itifaki za uelekezaji. Matokeo yake, kila mtengenezaji wa modem alitengeneza nyaya zake za wamiliki na modemu, ambazo kwa ujumla hazikuweza kuwasiliana na mifumo ya mtengenezaji mwingine. Uundaji wa Modem sasa unahitaji kuelekezwa kwa kuunganisha itifaki ngumu zaidi, pamoja na MAC na uelekezaji, na hivyo kutatua tatizo kwenye safu halisi. Ikiwa tunataka kufikia utangamano, ni lazima tuwe na angalau viwango vya urekebishaji halisi, usimbaji na viwango vingine vya itifaki ambavyo zaidi ya modemu moja inaweza kutambua.».

Hitimisho la wazi kwamba mazingira ya chini ya maji yanaleta changamoto kwa jinsi usanifishaji unavyohusika umesababisha maafikiano kwamba, kutokana na gharama kubwa ya kufanya majaribio baharini, njia ya busara zaidi ni kutumia mbinu za uigaji na uigaji ili kutengeneza mifano inayokubalika kwa maendeleo zaidi. Hii itaanzisha ucheleweshaji wa muda, lakini pengine itakuwa kidogo ikiwa utajaribu kuunda mifumo mipya kulingana na iliyopitwa na wakati na kupitisha modeli ya uendelezaji inayorudiwa. Wakati umefika, bila shaka, kwa mbinu kali zaidi, ambayo kituo cha CMRE kinaonekana kukumbatia.

Na mbinu hii kali inaonekana katika Shirika la Miradi ya Utafiti wa Kina ya Ulinzi ya hivi karibuni ya DARPA inaomba mapendekezo ya kizazi kipya kabisa cha uwezo na mifumo ya mawasiliano ya chini ya bahari. Ombi hilo, ambalo linashughulikia mifumo huru ya mtandao isiyo na waya kwa mawasiliano na silaha, linasema: "Katika muongo mmoja uliopita, uwekaji wa masafa ya redio ya anga na ya angani na mifumo ya mawasiliano ya kielektroniki kumewezesha kimataifa, kuenea, mtandao, Broadband ukweli kwa majukwaa ya kiraia na kijeshi. Ili kuunganisha kikamilifu majukwaa na mifumo ya kijeshi ya chini ya bahari na kuongeza ufanisi wao wa vita, DARPA inatafuta suluhu zinazopanua miundombinu hii ya mawasiliano kwa mazingira ya chini ya bahari.

Uwezo ambao DARPA inahitaji kutoka kwa mifumo mipya ni pamoja na:

Kulenga na kuidhinisha matumizi ya silaha za wahusika wengine kwa majukwaa na mifumo iliyosambazwa chini ya maji;

Uhamisho kutoka kwa mitandao ya hewa na nafasi kwenye majukwaa ya chini ya maji kwa wakati halisi na kwa kasi ya juu ya data ya ufuatiliaji wa hali;

Uhamisho wa data ya sensorer na ufahamu wa hali kutoka kwa sensorer na majukwaa ya chini ya maji hadi mitandao ya mbinu ya hewa na nafasi;

Miundombinu ya mtandao wa chini ya bahari ili kusaidia shughuli za eneo kubwa kupitia majukwaa ya rununu na ya kudumu, vihisi na mifumo, kama vile magari ya chini ya maji yanayoendeshwa na manowari, yote yakiwa na mtandao na nafasi za kimbinu na za kimkakati na mitandao; Na

Autonomous, iliyoundwa kufanya kazi katika mazingira ya mtandao, usindikaji wa data sensor, kwa mfano, kusambazwa passiv na kazi hydroacoustic vituo.

Katika muongo mmoja uliopita, Jeshi la Wanamaji la Marekani limefadhili mpango wa Deep Siren kama teknolojia muhimu kwa mfumo wake wa mawasiliano wa Undersea FORCENET wa kizazi cha kwanza. Iliyoundwa na Raytheon kwa ushirikiano na RRK Technologies na Ultra Electronics, Deep Siren inaruhusu manowari zilizo chini ya maji kuwasiliana na majukwaa ya anga, vyombo vya juu, nyambizi zingine na satelaiti kupitia matumizi ya maboya ya sonic yanayoweza kutupwa bila kujali kasi au kina cha kuzamia kwa manowari. Flexible na ambacho kinaweza Deep Siren mfumo na ngazi ya juu kinga ya kelele, yenye uwezo wa kufanya kazi katika mazingira mbalimbali ya akustisk, imeonyesha ufanisi wake hata katika hali ya Arctic.

Vifaa vya mfumo wa Siren ya kina

Utekelezaji wa mawasiliano kati ya manowari katika karne ya 21

Nyambizi zina kikomo cha kuwasiliana na uso kwa uso kwa ujumbe wa njia moja unaotumwa kwa kasi ya chini sana kwa masafa ya chini sana (ELF, 3-3000 Hz) au masafa ya chini sana (VLF, 3000-30000 Hz). Ili mashua kujibu, au ikiwa mawasiliano yasiyo ya alphanumeric yanahitajika, lazima ielee juu ya uso au angalau kwa kina cha periscope (mita 18) ili kuinua antena juu ya maji.

Mpango wa Mawasiliano kwa Kasi na Kina wa Lockheed Martin (CSD) huruhusu manowari za siri kuunganishwa kwenye Mtandao wa Habari wa Ulimwenguni wa Idara ya Ulinzi kama meli nyingine yoyote katika meli. Kuweka manowari za meli za Amerika kwa maboya ya mawasiliano ya hali ya juu inayoweza kutumika itaruhusu ubadilishanaji wa data na sauti na barua kwa wakati halisi.

Hadi hivi majuzi, antena kubwa katika safu za ELF na VLF zilizingatiwa kuwa suluhisho la kisasa la kutoa mawasiliano kati ya manowari za siri. Mpango wa Utafiti wa Aurora wa Juu wa Frequency Active ulijaribu njia za kutumia angahewa ya juu kama badala ya antena. Ilibadilika kuwa inawezekana kusisimua ionosphere na mawimbi ya redio ya juu-frequency, na hivyo kusababisha kutoa mawimbi na masafa ya chini sana, muhimu kwa kifungu cha siri kupitia maji ya chumvi.

Utafiti wa hivi majuzi katika mawasiliano ya chini ya maji umeangazia bendi za masafa ya juu katika vifaa vilivyobana zaidi. Mfumo wa Seadeep kutoka Qinetiq huruhusu mawasiliano ya njia mbili na manowari za Marekani kwa kutumia leza za bluu-kijani zilizowekwa kwenye majukwaa ya anga. Mradi wa Raytheon's Deep Siren ni seti ya maboya ya simu ya kibinafsi yanayoweza kutupwa ambayo yanaweza kusambaza ujumbe kutoka kwa satelaiti hadi kwa nyambizi kwa sauti (ishara iliyosimbwa inasikika kama kriketi), lakini katika mwelekeo mmoja tu.

Mawasiliano kwa Kasi na Kina ilikuwa mfumo wa kwanza wa njia mbili za mawasiliano chini ya maji kwa manowari. Kina kamili ambacho manowari zitaweza kupeleka maboya kimeainishwa, lakini Lockheed Martin anasema nyaya za boya hupima kwa maili. Hii inatosha kabisa kwa manowari kutoa boya kwa kina kirefu na kuendelea kusonga kwa kasi ya kawaida ya kufanya kazi ili kukamilisha kazi yake ya mapigano.

Lockheed Martin, pamoja na wakandarasi wadogo wawili Ultra Electronics Ocean Systems na Erapsco, walitengeneza maboya matatu maalum. Wawili kati yao wameunganishwa kwenye manowari na kuingiliana nayo kwa kutumia kebo ya fiber optic. Mmoja wao hubeba vifaa vya mawasiliano na kikundi cha nyota cha Iridium, na cha pili hubeba vifaa vya mawasiliano kwa masafa ya juu. Boya la tatu ni boya la masafa ya redio ya akustisk inayoelea bila malipo. Inaweza kurushwa hewani au hata kutolewa kupitia kifaa cha kutupa taka. Betri za boya zilizofungwa hufanya kazi kwa hadi dakika 30 na, baada ya kuachiliwa, hujifunga. Maboya ambayo hayajafungwa yameundwa kwa ajili ya kupelekwa kwa siku tatu.

1. Boya lenye vifaa vya TDU limetolewa kutoka kwa TDU (kifaa cha kutupa taka), balasti kuu huharakisha mchakato wa kutoa boya.
2. BOOM inazunguka na ballast kuu imetenganishwa na boya
3. BARS inazama
4. Ballast ya msaidizi inatolewa kwa kina maalum au baada ya muda maalum. BARS inakuwa chanya buoyant na inaelea juu
5. BARSH yenye vifaa vya TDU huelea juu ya uso. Muda baada ya uzinduzi unaweza kuchukua dakika kadhaa kulingana na kina na kasi ya uondoaji
6. Kuelea kwa BURSH ni umechangiwa na kifuniko na parachute huondolewa. Kuachilia kesi huweka huru kifurushi cha TDU kutoka kwa kesi ya BARSH
7. BARS huanza mlolongo wa kawaida wa kupeleka. Seti ya TDU hufanya mlolongo wa mafuriko
8. Boya huanza kufanya kazi kama lango la masafa ya acoustic-redio

Usalama sio tu wasiwasi wa kijeshi

Sambamba na maendeleo katika uwanja wa mawasiliano ya kijeshi chini ya bahari, umakini mkubwa unalipwa katika kuboresha uelewa na kwa hivyo unyonyaji bora wa mazingira ya chini ya bahari kwa madhumuni ya amani zaidi. Mashirika kama vile Utawala wa Kitaifa wa Bahari na Anga (NOAA) tayari hutumia jenereta za akustika na vichakataji data kusaidia kutabiri na kupunguza athari zinazoweza kusababishwa na matukio ya baharini kama vile tsunami na vimbunga. Watafiti katika Chuo Kikuu cha Buffalo sasa wanafuatilia kwa umakini njia mbadala za modeli ya kitamaduni, ambamo vihisi vinavyoweza kuzama husambaza data kupitia njia za acoustic hadi kwenye maboya ya uso, ambapo mawimbi ya sauti hubadilishwa kuwa mawimbi ya redio kwa usambazaji unaofuata, kwa kawaida kupitia satelaiti, hadi mitandao ya dunia. Mtazamo huu - ambao sasa unatumika kila mahali - sio wa kiuchumi na mara nyingi huathiriwa na shida zinazohusiana na miingiliano isiyolingana na ukosefu wa mwingiliano.

Jibu hapa linaonekana dhahiri - uundaji wa mtandao wa chini ya maji. Kwa ufadhili kutoka kwa Wakfu wa Kitaifa wa Sayansi, timu katika Chuo Kikuu cha Buffalo inafanyia majaribio miundo ya kituo cha kihisi/kipitisha data ambacho kitatoa uwezo halisi wa mtandao chini ya maji, ingawa changamoto zinazohusiana na bendi za masafa na kipimo data kikubwa lazima zisuluhishwe kikamilifu. Shida kuu, hata hivyo, ni kwamba kazi inayofanywa katika eneo hili itakuwa na athari mbaya sana kwa maswala ya usalama. Kwa kuongezeka kwa idadi ya watu wanaoishi katika maeneo ya mwambao na kasi ya kuongezeka kwa trafiki ya wafanyabiashara wa baharini, bahari inazidi kuwa sehemu muhimu na hatari zaidi ya usalama wa kitaifa na kikanda - na shida sio tu kwa serikali.

Kuongezeka kwa kuenea kwa mifumo ya roboti, vyombo vya juu na magari ya chini ya maji, kutoa usalama katika bandari, mitambo ya kuchimba visima na muhimu. vifaa vya pwani, kama vile njia za kupishana usafiri na mitambo ya kuzalisha umeme, imesababisha ongezeko la haraka la mahitaji ya mawasiliano salama, hasa mawasiliano yenye kiasi kikubwa cha data. Uendeshaji wa mitandao ya chini ya bahari ya kasi ya juu itasaidia kwa kiasi kikubwa kurahisisha baadhi ya matatizo ya vifaa yanayokabili meli na miundo ya usalama wa baharini ya nchi nyingi.

Mifumo ya akustika pekee, hata hivyo, haiwezekani kutoa suluhisho la muda mrefu ili kukidhi mahitaji ya mawasiliano ya chini ya bahari. Ingawa wanaweza kutoa huduma hii kwa umbali mkubwa, hasara yao ya kimsingi inahusishwa na viwango vya chini vya uhamishaji data na ucheleweshaji mkubwa. Katika suala hili, Taasisi maarufu ya Oceanographic ya Woodshole kwa sasa inafanya kazi kwenye mifumo ya mawasiliano ya macho ambayo inaweza kuondokana na mapungufu haya kinadharia.

Taasisi tayari imeonyesha kwa ufanisi mawasiliano thabiti na ya kuaminika kwa kasi ya hadi 10 Mbit / s kwa kutumia mifumo rahisi ya otomatiki iliyowekwa kwa kina. Athari inayoweza kutokea ya teknolojia hii ni kubwa, kwa mfano, kwa kuwa magari yanayoendeshwa kwa mbali yanayofungwa kwa mbali yanayotumika sasa katika matengenezo ya mitambo ya mafuta yanaweza kubadilishwa na mifumo rahisi inayotumia betri (hata inayoweza kutumika), na hivyo kupunguza gharama kwa kiasi kikubwa.

Kadiri usalama wa chakula unavyozidi kuwa wa changamoto katika karne hii tatizo kuu hali na umakini mkubwa hulipwa kwa kilimo cha bahari kama suluhisho la sehemu, basi hitaji la mawasiliano ya kuaminika na salama kati ya shamba la roboti na usimamizi wa uso inapaswa kuwa jambo kuu la hali hii. Inapokuja kwa matumizi ya baharini, mifumo ya mawasiliano ya macho ya chini ya maji hutoa faida kubwa ya kustahimili msongamano au kuingiliwa kwa nje. Kama matokeo, kiwango cha usalama wa mawasiliano kinaongezeka kwa kiasi kikubwa - faida ambayo QinetiQ Amerika ya Kaskazini hutumia kikamilifu kulingana na uzoefu wake wa miaka 15 katika uwanja huu.

Inaonekana kwamba hakuna tatizo lisiloweza kushindwa linapokuja suala la ujuzi wa kisayansi. Kutumia uzoefu uliopatikana ardhini na angani, katika ulimwengu wa chini ya maji, kwa kutumia teknolojia zilizopo kama vile mawasiliano ya macho, na kutengeneza algoriti maalum ili kuzingatia na kutumia sifa za kipekee za mazingira ya baharini. Ulimwengu wa mawasiliano ya chini ya bahari unaonekana kuwa katika mabadiliko makubwa kwa maslahi kutoka kwa mashirika ya usalama wa baharini na jumuiya ya wanasayansi, pamoja na majeshi ya nchi nyingi. Kuna, bila shaka, matatizo mengi, yanatoka kwa matatizo ya kufikia viwango vya juu vya data kupitia mawasiliano ya acoustic hadi upeo mdogo wa mifumo ya macho inayofanya kazi chini ya uso wa maji. Hata hivyo, matarajio ni mazuri, kutokana na rasilimali zilizotengwa kutatua tatizo, ikiwa ni pamoja na fedha. Na hii licha ya ukweli kwamba tunaishi katika enzi ya ubinafsi wa kifedha katika sekta ya utafiti. Kwa hivyo kinachotusubiri ni hadithi ya kuvutia… Labda.

/Alex Alexeev, topwar.ru/

Redio ni aina ya mawasiliano ya wireless ambayo mtoaji wa ishara ni wimbi la redio, ambalo husafiri sana kwa umbali. Kuna maoni kwamba haiwezekani kusambaza ishara za redio chini ya maji. Hebu jaribu kufikiri kwa nini haiwezekani kufanya mawasiliano ya redio kati ya manowari, na hii ni kweli?

Mawasiliano ya redio kati ya manowari hufanyaje kazi:

Uenezi wa mawimbi ya redio unafanywa kulingana na kanuni ifuatayo: yule anayepitisha ishara, kwa mzunguko na nguvu fulani, huanzisha wimbi la redio. Baada ya hapo, ishara iliyotumwa inabadilishwa kwa oscillation ya juu-frequency. Ishara ya moduli iliyochukuliwa inatumwa na antenna maalum kwa umbali fulani. Ambapo ishara ya wimbi la redio inapokewa, ishara ya moduli hutumwa kwa antenna, ambayo kwanza huchujwa na kupunguzwa. Na hapo ndipo tunaweza kupokea ishara yenye kutofautisha kutoka kwa ishara ambayo ilipitishwa hapo awali.
Mawimbi ya redio yenye masafa ya chini kabisa (VLF, VLF, 3-30 kHz) hupenya kwa urahisi maji ya bahari, hadi kina cha mita 20.

Kwa mfano, manowari ambayo haiko chini sana chini ya maji inaweza kutumia safu hii kuanzisha na kudumisha mawasiliano na wafanyakazi wake. Na ikiwa tutachukua manowari, lakini iko ndani zaidi chini ya maji, na ina kebo ndefu ambayo boya iliyo na antenna imeunganishwa, basi itaweza pia kutumia safu hii. Kutokana na ukweli kwamba buoy imewekwa kwa kina cha mita kadhaa, na hata ina vipimo vidogo, ni vigumu sana kuipata na sonars za adui. "Goliath" ni moja ya vipeperushi vya kwanza vya VLF, vilivyojengwa wakati wa Vita vya Kidunia vya pili (1943) huko Ujerumani, baada ya kumalizika kwa vita vilisafirishwa hadi USSR, na mnamo 1949-1952 ilifufuliwa katika mkoa wa Nizhny Novgorod na. inatumika huko hadi leo.

Picha ya angani ya kisambazaji cha ELF (Clam Lake, Wisconsin, 1982)

Mawimbi ya redio ya masafa ya chini kabisa (ELF, ELF, hadi 3 kHz) hupenya kwa urahisi ukoko wa dunia na bahari. Kuunda transmita ya ELF ni kazi ngumu sana kutokana na urefu mkubwa wa mawimbi.Kwa mfano, mfumo wa Soviet ZEUS huzalisha masafa ya 82 Hz (wavelength - 3658.5 km), na American Seafarer - 76 Hz (wavelength - 3947 .4 km) . Mawimbi yao yanalinganishwa na radius ya Dunia. Kuanzia hapa tunaona kwamba ujenzi wa antenna ya nusu-wavelength dipole (yenye urefu wa ≈ 2000 km) ni lengo lisiloweza kupatikana katika hatua ya sasa.

Kwa muhtasari wa kila kitu kilichosemwa hapo juu, tunahitaji kupata sehemu ya uso wa dunia ambayo itakuwa na sifa ya chini ya conductivity, na ambatisha elektroni 2 kubwa kwake, ambayo itakuwa iko umbali wa kilomita 60 kuhusiana na kila mmoja.

Kwa kuwa tunajua kuwa conductivity maalum ya Dunia katika baadhi ya elektroni ni ya kuridhisha kwa kiwango cha chini, kwa hivyo, sasa umeme kati ya elektroni ungepenya ndani ya kina cha matumbo ya sayari yetu, ukizitumia kama sehemu ya matumbo. antena kubwa. Ikumbukwe kwamba chanzo cha msingi cha ugumu wa juu wa kiufundi wa antenna kama hiyo ilikuwa wasambazaji wa ELF tu huko USSR na USA.

Kwa kweli, katika enzi ya Mtandao, Glonass na mifumo ya upitishaji wa data isiyo na waya, shida ya mawasiliano na manowari inaweza kuonekana kama utani usio na maana na sio mzuri sana - ni shida gani zinaweza kuwa hapa, miaka 120 baada ya uvumbuzi wa redio?

Na kuna shida moja tu hapa - mashua, tofauti na ndege na meli za uso, husogea kwenye kina kirefu cha bahari na haijibu hata kidogo ishara za wito za vituo vya redio vya kawaida vya HF, VHF, DV - maji ya bahari ya chumvi, kuwa elektroliti bora, inajaza ishara yoyote kwa uhakika.

Naam ... ikiwa ni lazima, mashua inaweza uso kwa kina cha periscope, kupanua antenna ya redio na kufanya kikao cha mawasiliano na pwani. Je, tatizo limetatuliwa?
Ole, sio kila kitu ni rahisi sana - meli za kisasa zinazotumia nguvu za nyuklia zina uwezo wa kukaa chini ya maji kwa miezi kadhaa, mara kwa mara hupanda juu ili kufanya kikao cha mawasiliano kilichopangwa. Umuhimu mkuu wa suala hilo ni uhamisho wa kuaminika wa habari kutoka pwani hadi manowari: itakuwa kweli kuwa muhimu kusubiri siku moja au zaidi ili kutangaza utaratibu muhimu - hadi kikao cha mawasiliano kilichopangwa ijayo?

Kwa maneno mengine, mwanzoni vita vya nyuklia wabeba makombora wa manowari wana hatari ya kutokuwa na maana - wakati vita vinaendelea juu ya uso, boti zitaendelea kuandika kwa utulivu "takwimu ya nane" kwenye kina cha Bahari ya Dunia, bila kujua matukio ya kutisha yanayotokea "juu." Vipi kuhusu mgomo wetu wa kulipiza kisasi nyuklia? Kwa nini nguvu za nyuklia za majini zinahitajika ikiwa haziwezi kutumika kwa wakati?
Je, unawezaje hata kuwasiliana na manowari inayonyemelea chini ya bahari?

Njia ya kwanza ni ya mantiki na rahisi, wakati huo huo ni vigumu sana kutekeleza katika mazoezi, na aina mbalimbali za mfumo huo huacha kuhitajika. Tunazungumza juu ya mawasiliano ya sauti ya chini ya maji - mawimbi ya acoustic, tofauti na mawimbi ya umeme, yanaenea katika mazingira ya baharini bora zaidi kuliko hewa - kasi ya sauti kwa kina cha mita 100 ni 1468 m / s!

Kilichobaki ni kusakinisha haidrofoni zenye nguvu au chaji za vilipuzi chini - mfululizo wa milipuko kwa muda fulani utaonyesha wazi kwa manowari hitaji la kujitokeza na kupokea ujumbe muhimu wa msimbo kupitia mawasiliano ya redio. Njia hiyo inafaa kwa shughuli katika ukanda wa pwani, lakini haitawezekana tena "kupiga kelele" Bahari ya Pasifiki, vinginevyo nguvu inayohitajika ya milipuko itazidi mipaka yote inayofaa, na wimbi linalosababishwa la tsunami litaosha kila kitu kutoka Moscow hadi. New York.

Kwa kweli, inawezekana kuweka mamia na maelfu ya kilomita za nyaya kando ya chini - kwa hidrofoni zilizowekwa katika maeneo ambayo wabebaji wa makombora ya kimkakati na manowari za nyuklia za kusudi nyingi zinaweza kupatikana ... Lakini kuna mwingine, zaidi suluhisho la kuaminika na la ufanisi?

Der Goliathi. Hofu ya urefu

Haiwezekani kukwepa sheria za asili, lakini kila sheria ina tofauti zake. Uso wa bahari hauna uwazi kwa mawimbi marefu, ya kati, mafupi na mafupi zaidi. Wakati huo huo, mawimbi ya muda mrefu zaidi, yaliyoonyeshwa kutoka kwa ionosphere, yanaenea kwa urahisi zaidi ya upeo wa macho kwa maelfu ya kilomita na yana uwezo wa kupenya ndani ya kina cha bahari.

Suluhisho limepatikana - mfumo wa mawasiliano kwenye mawimbi ya muda mrefu. Na shida isiyo ya maana ya mawasiliano na manowari imetatuliwa!

Lakini kwa nini mastaa wote wa redio na wataalamu wa redio huketi wakiwa na sura ya huzuni namna hii?

Utegemezi wa kina cha kupenya kwa mawimbi ya redio kwenye mzunguko wao. VLF (masafa ya chini sana) - masafa ya chini sana, ELF (masafa ya chini sana) - masafa ya chini sana

Mawimbi marefu zaidi ni mawimbi ya redio yenye urefu wa zaidi ya kilomita 10. Katika kesi hii, tunavutiwa na anuwai ya masafa ya chini sana (VLF) kutoka 3 hadi 30 kHz, kinachojulikana. "mawimbi ya miriamita". Usijaribu hata kutafuta masafa haya kwenye redio zako - ili kufanya kazi na mawimbi marefu zaidi unahitaji antena za ukubwa wa ajabu, kilomita nyingi kwa muda mrefu - hakuna kituo cha redio cha kiraia kinachofanya kazi katika safu ya "mawimbi ya miriata".

Vipimo vya kutisha vya antena ndio kikwazo kikuu cha uundaji wa vituo vya redio vya VLF.

Na bado, utafiti katika eneo hili ulifanyika katika nusu ya kwanza ya karne ya 20 - matokeo yao yalikuwa Der Goliath ya ajabu ("Goliath"). Mwakilishi mwingine wa "wunderwaffe" ya Ujerumani ni kituo cha kwanza cha redio cha mawimbi ya muda mrefu duniani, kilichoundwa kwa maslahi ya Kriegsmarine. Ishara za Goliathi zilipokelewa kwa ujasiri na manowari katika eneo la Rasi ya Tumaini Jema, wakati mawimbi ya redio yaliyotolewa na transmitter makubwa yanaweza kupenya maji kwa kina cha mita 30.

Vipimo vya gari ikilinganishwa na msaada wa Goliathi

Muonekano wa Goliathi ni wa kushangaza: antena ya kusambaza ya VLF ina sehemu tatu za mwavuli zilizowekwa karibu na nguzo tatu za kati zenye urefu wa mita 210, pembe za antena zimewekwa kwenye nguzo kumi na tano za urefu wa mita 170. Kila karatasi ya antenna, kwa upande wake, ina pembetatu sita za kawaida na upande wa 400 m na ni mfumo wa nyaya za chuma katika shell ya alumini inayohamishika. Wavuti ya antena inasisitizwa na vidhibiti vya tani 7.

Nguvu ya juu ya transmita ni Megawati 1.8. Uendeshaji wa anuwai 15 - 60 kHz, urefu wa mawimbi 5000 - 20,000. Kiwango cha kuhamisha data - hadi 300 bps.

Ufungaji wa kituo kikuu cha redio katika kitongoji cha Kalbe ulikamilishwa katika chemchemi ya 1943. Kwa miaka miwili, "Goliath" alitumikia kwa masilahi ya Kriegsmarine, kuratibu vitendo vya "pakiti za mbwa mwitu" katika Atlantiki kubwa, hadi "kitu" hicho kilitekwa na askari wa Amerika mnamo Aprili 1945. Baada ya muda, eneo hilo lilikuwa chini ya udhibiti wa utawala wa Soviet - kituo kilivunjwa mara moja na kupelekwa USSR.

Kwa miaka sitini Wajerumani walishangaa wapi Warusi walimficha Goliath. Je, washenzi hawa wameacha kazi bora ya muundo wa Kijerumani ipotee?
Siri hiyo ilifichuliwa mwanzoni mwa karne ya 21 - magazeti ya Ujerumani yalitoka na vichwa vya habari vikali: "Hisia! "Goliathi" amepatikana! Kituo bado kiko katika mpangilio!”

Militi mirefu ya "Goliathi" iliruka katika wilaya ya Kstovsky ya mkoa wa Nizhny Novgorod, karibu na kijiji cha Druzhny - ni kutoka hapa ndipo matangazo ya transmitter yaliyotekwa. Uamuzi wa kumrejesha Goliathi ulifanywa nyuma mnamo 1949; utangazaji wa kwanza ulifanyika mnamo Desemba 27, 1952. Na sasa, kwa zaidi ya miaka 60, "Goliathi" wa hadithi amekuwa akilinda Bara letu, akitoa mawasiliano na manowari za majini zinazosonga chini ya maji, wakati huo huo akiwa kisambazaji cha huduma ya wakati wa usahihi wa Beta.

Wakivutiwa na uwezo wa Goliathi, wataalam wa Soviet hawakuishia hapo na kukuza maoni ya Wajerumani. Mnamo 1964, kilomita 7 kutoka mji wa Vileika (Jamhuri ya Belarusi), kituo kipya cha redio kilichotamani zaidi kilijengwa, kinachojulikana zaidi kama kituo cha mawasiliano cha 43 cha Jeshi la Wanamaji.

Leo, kituo cha redio cha VLF karibu na Vileika, pamoja na Baikonur Cosmodrome, kituo cha majini huko Sevastopol, besi katika Caucasus na Asia ya Kati, ni kati ya vifaa vya kijeshi vya kigeni vinavyofanya kazi. Shirikisho la Urusi. Takriban maafisa 300 na wanamaji wa Jeshi la Wanamaji la Urusi wanahudumu katika kituo cha mawasiliano cha Vileyka, bila kuhesabu raia wa Belarusi. Kisheria, kituo hicho hakina hadhi ya kituo cha kijeshi, na eneo la kituo cha redio lilihamishiwa Urusi kwa matumizi ya bure hadi 2020.

Kivutio kikuu cha kituo cha mawasiliano cha 43 cha Jeshi la Wanamaji la Urusi, kwa kweli, ni mtoaji wa redio wa VLF "Antey" (RJH69), iliyoundwa kwa picha na mfano wa "Goliath" wa Ujerumani. Kituo kipya ni kikubwa zaidi na cha juu zaidi kuliko vifaa vya Ujerumani vilivyokamatwa: urefu wa vifaa vya kati uliongezeka hadi 305 m, urefu wa milingoti ya upande ulifikia mita 270. Mbali na kusambaza antena, kwenye eneo la hekta 650 kuna idadi ya majengo ya kiufundi, ikiwa ni pamoja na bunker iliyo salama sana ya chini ya ardhi.

Kituo cha mawasiliano cha 43 cha Jeshi la Wanamaji la Urusi hutoa mawasiliano na boti zinazotumia nguvu za nyuklia kwenye jukumu la mapigano katika maji ya bahari ya Atlantiki, Hindi na Pasifiki ya Kaskazini. Mbali na kazi zake kuu, tata kubwa ya antenna inaweza kutumika kwa maslahi ya Jeshi la Anga, Kikosi cha Kombora la Mkakati, na Vikosi vya Nafasi vya Shirikisho la Urusi; Antey pia hutumiwa kwa uchunguzi wa elektroniki na vita vya elektroniki na ni moja ya wasambazaji. ya huduma ya wakati wa usahihi wa Beta.

Vipeperushi vya nguvu vya redio "Goliathi" na "Antey" hutoa mawasiliano ya kuaminika kwenye mawimbi ya muda mrefu zaidi katika Ulimwengu wa Kaskazini na kuwasha. eneo kubwa zaidi Ulimwengu wa Kusini wa Dunia. Lakini vipi ikiwa maeneo ya doria ya manowari yatahamia Atlantiki Kusini au latitudo za Ikweta za Bahari ya Pasifiki?

Kwa kesi maalum, anga ya Navy ina vifaa maalum: Ndege ya kurudia ya Tu-142MR "Eagle" (kulingana na uainishaji wa NATO Bear-J) - sehemu muhimu ya mfumo wa udhibiti wa hifadhi kwa vikosi vya nyuklia vya majini.

Iliyoundwa mwishoni mwa miaka ya 1970 kwa msingi wa ndege ya kupambana na manowari ya Tu-142 (ambayo, kwa upande wake, ni marekebisho ya mshambuliaji wa kimkakati wa T-95), "Eagle" inatofautiana na mzazi wake kwa kukosekana kwa vifaa vya utaftaji - badala yake, mahali pa sehemu ya kwanza ya mizigo kuna reel yenye antenna ya mita 8600 iliyopigwa ya transmitter ya redio ya Fregat VLF. Mbali na kituo cha mawimbi ya muda mrefu, kwenye bodi ya Tu-142MR kuna seti ya vifaa vya mawasiliano vya kufanya kazi katika bendi za kawaida za wimbi la redio (katika kesi hii, ndege ina uwezo wa kufanya kazi za mrudiaji mwenye nguvu wa HF hata. bila kuruka).
Inajulikana kuwa mwanzoni mwa miaka ya 2000, magari kadhaa ya aina hii bado yalijumuishwa kwenye Kikosi cha 3 cha Walinzi wa 568. Kikosi cha anga cha mchanganyiko cha Pacific Fleet.

Kwa kweli, utumiaji wa ndege ya relay sio kitu zaidi ya kulazimishwa (chelezo) nusu-kipimo - katika tukio la mzozo wa kweli, Tu-142MR inaweza kutekwa kwa urahisi na ndege ya adui, kwa kuongeza, ndege inayozunguka katika eneo fulani. mraba hufunua chombo cha kubeba kombora cha chini ya maji na inaonyesha wazi nafasi ya manowari kwa adui.

Mabaharia hao walihitaji njia ya kutegemewa ya kipekee kwa utoaji wa maagizo kwa wakati kutoka kwa uongozi wa kijeshi na kisiasa wa nchi hiyo kwa makamanda wa manowari za nyuklia kwenye doria ya mapigano katika kona yoyote ya Bahari ya Dunia. Tofauti na mawimbi ya muda mrefu zaidi, ambayo huingia kwenye safu ya maji tu ya makumi ya mita, mfumo mpya mawasiliano lazima kuhakikisha upokeaji wa kuaminika wa ujumbe wa dharura katika kina cha mita 100 au zaidi.

Ndiyo...wapiga ishara walikabiliwa na tatizo la kiufundi sana, lisilo la maana.

ZEUS

...Mapema miaka ya 1990, wanasayansi katika Chuo Kikuu cha Stanford (California) walichapisha taarifa kadhaa za kuvutia kuhusu utafiti katika uhandisi wa redio na utangazaji wa redio. Wamarekani wameshuhudia jambo lisilo la kawaida - vifaa vya redio vya kisayansi vilivyo kwenye mabara yote ya Dunia mara kwa mara, wakati huo huo, hurekodi ishara za kurudia za ajabu kwa mzunguko wa 82 Hz (au, kwa muundo unaojulikana zaidi kwetu, 0.000082 MHz). Masafa yaliyoonyeshwa inarejelea masafa ya chini sana (ELF), katika kesi hii urefu wa wimbi la kutisha ni kilomita 3658.5 (robo ya kipenyo cha Dunia).

Usambazaji wa dakika 16 wa "ZEUS", iliyorekodiwa mnamo 12/08/2000 saa 08:40 UTC

Kasi ya maambukizi kwa kila kikao ni tarakimu tatu kila baada ya dakika 5-15. Ishara hutoka moja kwa moja kutoka kwa ukoko wa dunia - watafiti wana hisia ya fumbo kana kwamba sayari yenyewe inazungumza nao.
Mysticism ni mengi ya obscurantists medieval, na Yankees ya juu mara moja waligundua kwamba walikuwa kushughulika na transmitter ya ajabu ELF iko mahali fulani upande wa pili wa Dunia. Wapi? Ni wazi wapi - nchini Urusi. Inaonekana Warusi hawa wazimu wameisambaza sayari nzima kwa muda mfupi, wakiitumia kama antena kubwa kutuma ujumbe uliosimbwa.

Kituo cha siri cha ZEUS iko kilomita 18 kusini mwa uwanja wa ndege wa kijeshi wa Severomorsk-3 (Kola Peninsula). Kwenye ramani ramani za google kusafisha mbili (diagonally) zinaonekana wazi, kunyoosha kupitia msitu-tundra kwa kilomita dazeni mbili (idadi ya vyanzo vya mtandao vinaonyesha urefu wa mistari kwa 30 na hata 60 km), kwa kuongeza. vipimo vya kiufundi, miundo, barabara za kufikia na uondoaji wa ziada wa kilomita 10 kuelekea magharibi mwa njia kuu mbili.

Kusafisha na "kulisha" (wavuvi watakisia mara moja nini tunazungumzia), wakati mwingine hukosea kwa antena. Kwa kweli, haya ni "electrodes" mbili kubwa ambayo kutokwa kwa umeme kwa nguvu ya MW 30 inaendeshwa. Antena ni sayari ya Dunia yenyewe.

Uchaguzi wa eneo hili kwa ajili ya kufunga mfumo unaelezewa na conductivity ya chini maalum ya udongo wa ndani - kwa kina cha visima vya mawasiliano ya kilomita 2-3, msukumo wa umeme huingia ndani ya matumbo ya Dunia, hupenya sayari moja kwa moja. Mipigo ya jenereta kubwa ya ELF imerekodiwa wazi hata na vituo vya kisayansi huko Antaktika.

Mpango uliowasilishwa sio bila vikwazo vyake - vipimo vya bulky na ufanisi wa chini sana. Licha ya nguvu kubwa ya kisambazaji, nguvu ya ishara ya pato ni wati chache tu. Kwa kuongezea, kupokea mawimbi marefu kama haya pia kunajumuisha shida kubwa za kiufundi.

Ishara za Zeus hupokelewa na manowari zikisonga kwa kina cha hadi mita 200 kwa kutumia antenna iliyovutwa karibu kilomita moja. Kutokana na kiwango cha chini sana cha uhamishaji data (baiti moja kwa dakika chache), ni wazi mfumo wa ZEUS unatumiwa kutuma ujumbe rahisi wenye msimbo, kwa mfano: “Inuka juu (toa mwangaza) na usikilize ujumbe kupitia mawasiliano ya satelaiti. ”

Ili kuwa sawa, inafaa kuzingatia kwamba mpango kama huo ulianzishwa kwa mara ya kwanza nchini Merika wakati wa Vita Baridi - mnamo 1968, kituo cha siri cha Jeshi la Wanamaji kilipendekezwa chini ya jina la kificho Sanguine ("Optimistic") - Yankees iliyokusudiwa kufikisha miaka 40. % ya eneo la msitu wa Wisconsin ndani ya kisambaza umeme kikubwa, kinachojumuisha maili 6,000 za nyaya za chini ya ardhi na nguzo 100 zilizo salama sana za kuweka vifaa vya usaidizi na jenereta za umeme. Kama ilivyofikiriwa na waundaji, mfumo huo ulikuwa na uwezo wa kuhimili mlipuko wa nyuklia na kuhakikisha usambazaji wa kuaminika wa ishara kuhusu shambulio la kombora kwa manowari zote za nyuklia za Jeshi la Wanamaji la Merika katika eneo lolote la Bahari ya Dunia.

Kisambazaji cha ELF cha Amerika (Clam Lake, Wisconsin, 1982)

Mnamo 1977-1984, mradi huo ulitekelezwa kwa njia isiyo ya kawaida kwa namna ya mfumo wa Seafarer, ambao antenna zao ziko katika Clam Lake (Wisconsin) na katika Kituo cha Jeshi la Anga la Sawyer (Michigan). Mzunguko wa uendeshaji wa ufungaji wa ELF wa Marekani ni 76 Hz (wavelength 3947.4 km). Nguvu ya transmita ya baharini ni 3 MW. Mfumo huo uliondolewa kutoka kwa jukumu la mapigano mnamo 2004.

Kwa sasa mwelekeo wa kuahidi Ili kutatua tatizo la mawasiliano na manowari ni matumizi ya lasers ya wigo wa bluu-kijani (microns 0.42-0.53), ambayo mionzi yake inashinda mazingira ya majini na hasara ndogo na hupenya kwa kina cha mita 300. Mbali na matatizo ya wazi na nafasi sahihi ya boriti, "kikwazo" cha mpango huu ni nguvu ya juu inayohitajika ya emitter. Chaguo la kwanza linahusisha matumizi ya satelaiti za relay na kutafakari kwa ukubwa mkubwa. Chaguo bila kurudia inahitaji kuwepo kwa chanzo cha nishati yenye nguvu katika obiti - kwa nguvu laser 10 W, utahitaji mmea wa nguvu na nguvu amri mbili za ukubwa wa juu.

Kwa kumalizia, inafaa kuzingatia kwamba Jeshi la Wanamaji la Urusi ni moja ya meli mbili ulimwenguni ambazo zina kamili ya vikosi vya nyuklia vya majini. Mbali na idadi ya kutosha ya wabebaji, makombora na vichwa vya vita, nchi yetu imefanya utafiti mkubwa katika uwanja wa kuunda mifumo ya mawasiliano na manowari, bila ambayo vikosi vya kimkakati vya nyuklia vingepoteza umuhimu wao mbaya.

"Goliathi" wakati wa Vita vya Kidunia vya pili

Ndege ya Boeing E-6 ya udhibiti wa zebaki na mawasiliano, sehemu ya mfumo wa chelezo wa mawasiliano kwa manowari za kombora za nyuklia zinazotumia nguvu za nyuklia za Jeshi la Wanamaji la Marekani (SSBNs)

Umuhimu wa kazi zinazotatuliwa na manowari huamua hitaji la kuwapa mawasiliano ya uso. Mwelekeo kuu wa kazi ni kuundwa kwa vifaa vya kuaminika, vya kelele vinavyokutana hali ya kisasa. Ili kuhakikisha usiri wa shughuli za manowari, hatua za shirika na kiufundi zinachukuliwa, ikiwa ni pamoja na uendeshaji wa aina za mawasiliano, nishati, wakati, mzunguko, nk. Katika mwelekeo wa "pwani-kwa-manowari", njia kuu za mawasiliano zinabaki mawasiliano ya mawimbi ya muda mrefu (VLW) katika safu ya 2-30 kHz. Ishara kwenye masafa haya zinaweza kupenya ndani kabisa ya bahari hadi mita 50.

Ili kupokea mawimbi katika safu za VLF, DV na SV, nyambizi hutumia aina mbalimbali za antena. Mmoja wao, kebo ya stub, au "cable inayoelea," ni kondakta mrefu na uchanyaji mzuri, uliotengwa na mazingira ya baharini. Wakati wa kusonga kwa kina, cable hii inatolewa kutoka kwa manowari na, ikielea juu ya uso, inapokea ishara za redio.

Antenna kama hiyo ni rahisi katika muundo, lakini inaweza kugunduliwa kwa macho kutoka kwa ndege au satelaiti, na vile vile kwa vifaa vya uchunguzi wa hydroacoustic kulingana na kelele inayotokea wakati kebo inakwenda kwenye maji. Hasara kubwa ya "cable inayoelea" ni ukweli kwamba inaweza kutumika tu kwa kasi ya chini, vinginevyo itazama kwa kina ambapo mapokezi ya ishara haiwezekani.

Aina nyingine - "boya iliyochorwa" - ni chumba kilichosawazishwa; antenna nyeti imewekwa ndani yake, iliyounganishwa na mashua inayoivuta kwa kebo ambayo ishara iliyopokelewa hutumwa kwa pembejeo ya mpokeaji. Kifaa cha kudhibiti kina kiotomatiki hudumisha kina kilichobainishwa katika kasi mbalimbali za usafiri. Hata hivyo, wakati wa kuogelea kwa kina kirefu, cable ndefu inahitajika, na ili kuepuka kuivunja, na pia kupunguza kiwango cha kelele ya acoustic, kasi ni mdogo.

Njia ya pili ya mawasiliano katika mwelekeo wa "pwani-manowari" ni mawasiliano ya ultra-low frequency (LVF), ambayo inafanya uwezekano wa kutatua idadi ya vikwazo hapo juu.

Mawimbi ya VLF yana uwezo wa kupenya hadi kwenye kina kirefu cha bahari. Kwa kutumia antenna iliyochorwa, manowari inaweza kupokea ishara ya VLF kwa kina cha mita mia kadhaa na hata chini. barafu ya polar na unene wa wastani wa karibu m 3. Sio bahati mbaya kwamba mfumo wa mawasiliano wa VLF unazingatiwa leo, lakini kulingana na wataalam, njia pekee ya kutahadharisha manowari kwa kengele na hutumikia kuashiria chini ya ardhi yao kupokea maambukizi kwenye VLF au HF na Bendi za VHF. Haitegemei athari za milipuko ya nyuklia kwenye njia ya uenezi ya mawimbi ya redio na kuingiliwa kwa makusudi.

Hasara zake ni pamoja na: kasi ya chini usambazaji wa habari (herufi 3 pekee katika dakika 15), saizi kubwa za mifumo ya antena ya pwani, vyanzo vya nguvu vinavyotumia nishati nyingi na kuathiriwa kwao na mgomo wa nyuklia wa adui. Ili kuongeza uhai wa mawasiliano ya VLF, jeshi la Jeshi la Wanamaji la Marekani linazingatia uwezekano wa kutumia puto zisizodhibitiwa kama marudio.

Nje ya nchi, inaaminika kuwa, licha ya faida zisizo na shaka, mawasiliano ya VLF haitoi kasi ya habari ya juu ya kusambaza na kupokea ujumbe wakati wa kudumisha usiri katika kina cha kupiga mbizi.

Kazi kubwa inaendelea katika maeneo mengine yasiyo ya kawaida. Hasa, matarajio ya mawasiliano ya macho (laser) yanasomwa, faida ya msingi ambayo ni uwezo wa mawimbi ya sumakuumeme katika safu hii kupenya ndani ya bahari kwa kina kirefu. Inaaminika kuwa katika maeneo mengi ya Bahari ya Dunia, kwa msaada wa sensorer nyeti kwenye hull ya manowari, inawezekana kupokea ishara ya macho kwa kina cha 500-700 m. Inaaminika kuwa ni vyema zaidi. tumia laser iliyowekwa kwenye satelaiti.

Moja ya hasara za mawasiliano ya macho ni hitaji la kujua kwa usahihi eneo la mpokeaji kulenga boriti, ambayo inashindwa na upitishaji wa ujumbe huo kwa maeneo tofauti, ingawa hii huongeza wakati inachukua kufikia mpokeaji. Katika siku zijazo, imepangwa kutumia leza za nguvu za juu kwa usambazaji wa mzunguko kwa maeneo yote ambayo manowari zinaweza kupatikana.

Licha ya faida za njia za mawasiliano ya laser, utekelezaji wao wa vitendo umechelewa kwa sababu ya gharama kubwa.

Wataalamu wa kigeni wanaona kuwa mawasiliano kati ya pwani na mashua yanaweza kufanywa kwa kutumia njia za acoustic. Mawimbi ya sauti kuenea kwa maelfu ya maili, lakini inachukua muda mrefu kusambaza habari kwa umbali mrefu. Kwa kuongeza, ishara hugunduliwa kwa urahisi na adui na kukandamizwa na vita vya elektroniki. Inaaminika kuwa mojawapo ya mbinu za mawasiliano ya hydroacoustic inaweza kuwa uendeshaji wa wapokeaji wa stationary na transmita za chini za nguvu za acoustic kwenye maboya ya chini ya maji yaliyounganishwa na cable kwenye pwani.

Wanasayansi pia wanaona fursa zinazowezekana za mawasiliano na nyambizi chini ya maji katika matumizi ya miale ya neutrino (chembe za msingi zisizo na kielektroniki). Wana uwezo wa kupita duniani kwa kasi ya mwanga na kupoteza nishati kidogo sana. Kwa kutumia photomultipliers maalum, inawezekana kupokea kwenye mipigo ya mwanga ya manowari kutokana na migongano ya neutrino na viini vya molekuli za maji ya bahari. Inaaminika kuwa njia hizo za siri kabisa za mawasiliano zitakuwa na ufanisi kwa kina kirefu, ambapo kuingiliwa kutoka kwa jua na mionzi ya cosmic ni ndogo. Walakini, uundaji wa jenereta ya neutrino kwa sasa unahitaji gharama za nyenzo ambazo ni ngumu kutekeleza.

Kwa mawasiliano katika mwelekeo wa "pwani - manowari", wakati huo huo na anuwai ya VHF, usafirishaji hufanywa kwa mawimbi mafupi na mafupi. Ili kupokea katika safu hizi, nyambizi lazima ielekee kwenye kina cha periscope na kuinua antena ya mlingoti. Katika kesi hii, usiri hupotea. Kwa hiyo, mawasiliano hayo hutumiwa tu katika hali ya dharura kwa vikao vilivyopangwa. Wakati huo huo, inabainisha kuwa mawasiliano ya VHF na HF katika vita vya nyuklia itakuwa ya kudumu zaidi, imara na ya kuaminika, kwani nodi za pwani zilizo na mashamba makubwa na magumu ya antenna ya mifumo ya ELF na VLF inaweza kuharibiwa.

Uhamisho katika mwelekeo wa "manowari - pwani" unafanywa kwa kina cha periscope kwenye HF na VHF kupitia satelaiti au mpatanishi (meli, ndege). Katika kesi hii, antenna ya mast hutumiwa, ambayo inaweza kugunduliwa kwa urahisi na rada, na ishara iliyotolewa ya safu hii inaweza kupatikana. Ili kuhakikisha usiri, vifaa vya maambukizi ya muda mfupi zaidi (STS) vilitumiwa awali, na sasa mbinu ya modulation ya broadband (WMM). Inafanya kuwa vigumu kutambua na kukatiza maambukizi kutokana na ukweli kwamba nishati ya ishara inayotakiwa inasambazwa juu ya masafa mapana sana.

Mawasiliano ya Shpm pia huruhusu upokeaji na uwasilishaji kwa kasi ya juu ya habari, ambayo pia hupunguza uwezekano wa kutafuta mwelekeo wa manowari.

Hasara yake ya kimsingi inabakia hitaji la kujitokeza ili kupeleka antena.

Katika maelekezo "Nyambizi - Nyambizi" na "Manowari - Meli ya Juu", mawasiliano ya hydroacoustic hutumiwa. Kwa kuwa hitaji kuu la busara kwa manowari ni urambazaji wa siri kwa kina, uwezo wa kuwasiliana nao kwa kutumia njia za kisasa ni mdogo sana.

Inaaminika kuwa mafanikio ya teknolojia ya ShPM, pamoja na utumiaji wa kurukaruka kwa masafa ya mawimbi ya masafa ya juu dhidi ya msingi wa kuingiliwa, inahakikisha kwamba upitishaji wa manowari hautagunduliwa na mtandao wa upelelezi wa elektroniki ulioendelezwa zaidi, ambao utafanikiwa sana. kuongeza usiri na, kwa hiyo, ufanisi wa vikosi vya manowari. Na hatimaye, tu matumizi jumuishi ya aina zote na njia za mawasiliano zinaweza kuhakikisha kuaminika kwake.