Как связаться с подлодкой (3ч)

Зависимость глубины проникновения радиоволн от их частоты
VLF (very low frequency) - очень низкие частоты
ELF (extremely low frequency) - крайне низкие частоты
-------------------------------------------------------------------------------------
Основная важность вопроса состоит в надежной передаче информации с берега на подводную лодку.
В момент начала ядерной войны подводные ракетоносцы рискуют оказаться бесполезными – в то время, когда на поверхности будут греметь бои, лодки продолжат спокойно выписывать «восьмерки» в глубинах Мирового океана, не подозревая о трагических событиях, происходящий «наверху». А как же наш ответный ядерный удар? Зачем нужны морские ядерные силы, если их невозможно вовремя применить?
Как вообще связаться с притаившейся на морском дне субмариной?
Сверхдлинные волны – радиоволны с длиной волны свыше 10 километров. В данном случае, нас интересует диапазон очень низких частот (КНЧ) в пределах от единиц Гц до нескольких сотен Гц. Для работы со сверхдлинными волнами нужны антенны потрясающих размеров, длиной во многие километры.
Морякам требуется исключительно надежное средство для своевременного доведения приказов военно-политического руководства страны до командиров атомных подводных лодок, находящихся на боевом патрулировании в любом уголке Мирового океана. В отличие от сверхдлинных волн, проникающих в толщу воды всего на несколько десятков метров, новая система связи должна обеспечить надежный прием экстренных сообщений на глубинах 100 и более метров.
КНЧ проникают не только в воду, но и в морской лед, что позволит подводным лодкам получать приказы, когда они движутся под полярными ледяными шапками.

16-минутная передача "ЗЕВСА", зафиксированная 08.12.2000 г. в 08:40 Uтс
-------------------------------------------------------------------------------------------------
В начале 1990-х годов ученые Стэнфордского университета (Калифорния) опубликовали ряд интригующих заявлений, касающихся исследований в области радиотехники и радиопередачи. Американцы стали свидетелями необычного явления – научная радиоаппаратура, размещенная на всех континентах Земли регулярно, в одно и то же время, фиксирует странные повторяющиеся сигналы на частоте 82 Гц. Указанная частота относится к диапазону крайне низких частот (КНЧ), в этом случае длина чудовищной волны составляет 3658,5 км (четверть диаметра Земли). Скорость передачи за один сеанс – три знака каждые 5-15 минут. Сигналы поступают прямо из земной коры – у исследователей возникает мистическое ощущение, будто бы сама планета разговаривает с ними.
Мистика – удел средневековых мракобесов, а продвинутые янки сразу догадались, что имеют дело с невероятным КНЧ-передатчиком, размещенным где-то на другом конце Земли. Где? Ясно где – в России. Похоже, эти безумные русские «закоротили» целиком всю планету, используя её в качестве гигантской антенны для передачи зашифрованных сообщений.

Секретный объект «ЗЕВС» расположен в 18 километрах южнее военного аэродрома Североморск-3 (Кольский полуостров). На карте Google Maps хорошо видны две просеки (по диагонали), протянувшиеся через лесотундру на несколько десятков километров, кроме того заметны технические здания, сооружения, подъездные пути и дополнительная 10-километровая просека к западу от двух основных линий.
Просеки с «фидерами», иногда ошибочно принимают за антенны. На самом деле это два гигантских «электрода» через которые прогоняют электрический разряд мощностью в 30 МВт. Антенной является сама планета Земля.
Выбор данного места для установки системы объясняется низкой удельной проводимостью здешнего грунта – при глубине контактных скважин 2-3 километра, электрические импульсы проникают глубоко в недра Земли, пронизывая планету насквозь. Импульсы гигантского КНЧ-генератора отчетливо фиксируются даже научными станциями в Антарктиде.
Представленная схема не лишена своих недостатков – громоздкие размеры и чрезвычайно низкий КПД. Несмотря на колоссальную мощность передатчика, мощность выходного сигнала составляет считанные Ватты. Кроме того, прием столь длинных волн также влечет за собой немалые технические сложности.
Прием сигналов «Зевса» осуществляется подлодками на ходу на глубине до 200 метров на буксируемую антенну длиной около одного километра. Ввиду чрезвычайно низкой скорости передачи данных (один байт за несколько минут), система «ЗЕВС» очевидно используется для передачи простейших закодированных сообщений, к примеру: Пуск.
Данные ПРД:
Рабочая частота: 82 Гц
MFSK -1/+1,3 Гц
суммарная мощность передатчиков 20-30 МВт
глубина контактных скважин: 2-3 км
прием на ходу на глубинах до 200 м до антиподных расстояний на буксируемую антенну длиной 1 км.
СНЧ радиостанция ВМФ (частота 82 Гц) состоит из двух идентичных радиопередающих модулей (РПМ), нагруженных на горизонтальные антенны, выполненные по типу линий электропередач на напряжение 110 кВ. Длина антенн составляет 60 км, а расстояние между ними порядка 10 км.
Передатчик Зевса ELF 82 Гц на 10 дБ мощнее, чем передачик ELF ВМС США 76 Гц.

Фото -Американский КНЧ-передатчик (Клэм Лэйк, Висконсин, 1982 год)
--------------------------------------------------------------------------------------------------
Ради справедливости стоит отметить, что впервые подобная схема впервые была задумана в США в годы Холодной войны – в 1968 годы был предложен проект секретного объекта ВМС под кодовым именем Sanguine («Оптимистичный») – янки намеревались превратить 40% площади лесов штата Висконсин в гигантский передатчик, состоящий из 6000 миль проложенных под землей кабелей и 100 высокозащищенных бункеров для размещения вспомогательной аппаратуры и генераторов электроэнергии. По задумке создателей, система была способна выдержать ядерный взрыв и обеспечить уверенную трансляцию сигнала о ракетном нападении на все атомные подлодки ВМС США в любом районе Мирового океана. В 1977-1984 годах проект был реализован в менее абсурдной форме в виде системы Seafarer («Мореплаватель»), чьи антенны располагались в местечке Клэм Лэйк (шт. Висконсин) и на базе ВВС США «Сойер» (шт. Мичиган). Рабочая частота американской КНЧ-установки – 76 Гц (длина волны 3947,4 км). Мощность передатчика Seafarer – 3 МВт. Система была снята с боевого дежурства в 2004 году.

В отличие от установки в США, передатчик ELF Зевс на Кольском полуострове используется не только для военных целей. Электромагнитные волны ELF проникают не только в воду, но и в землю на большие глубины. Это свойство используется для геофизических исследований.
Электромагнитное зондирование и мониторинг земной коры проводились в 1994 году Институтом земной коры Санкт-Петербурга и Геологическим институтом Кольского научного центра. Используемые частоты находились в диапазоне 31-166 Гц, а высокое разрешение сигналов можно было измерять на расстоянии до нескольких тысяч километров от источника.
С 1995 года передатчик Зевс использовался в различных исследовательских проектах, связанных с мониторингом сейсмической активности. Прекурсоры, такие как изменения проводимости породы и ионосферные возмущения, являются важными сигналами раннего предупреждения землетрясений.
Использование сигнала с Зевса с частотой 82 Гц обеспечивает более высокую точность измерений, позволяя получать данные с большой глубины, что ранее было невозможно, используя стандартные источники импульсного электромагнитного поля. На Северном Кавказе, в 2700 км от Кольского полуострова, поле с частотой 82 Гц достаточно сильное, чтобы проводить достоверные измерения с использованием стандартных широкополосных приборов ACF-2 для зондирования аудиомагнитотеллурических данных (АМТ).
Ближе к Коле, на расстоянии 950 км на перешейке Карелии находится приёмник сигнала ELF 82 Гц,
и используется для сбора данных о корреляции при вертикальной приливной деформации земной поверхности. Эта деформация также вызывает изменения в проводимости земли, так же, как и при землетрясении.
Эти данные для контроля деформации земной коры до 20 см на полигоне в Карелии ( приливная деформация до 60 см на экваторе является нормальной) необходимы для эффективного анализа сигналов раннего предупреждения перед возможным землетрясением.
В Китае этот многообещающий метод предупреждения землетрясений используется в экспериментальных исследованиях и сотрудничестве между Китайским сейсмологическим бюро в Пекине и Санкт-Петербургским государственным университетом в России на нескольких испытательных полигонах в окрестностях Пекина, Баоди и Цзисяня в Северном Китае.

Будем надеяться, что Зевс будет передавать только мирные сигналы.