Простой вопрос - как связаться с подводной лодкой? Как происходит радиосвязь земли с подводными лодками.

Радио — это один из видов беспроводной связи, в нем носителем сигнала является радиоволна, которая широко распространяется на расстоянии. Есть мнение, что нельзя передавать радиосигналы под водой. Попробуем разобраться, почему нельзя осуществлять радиосвязь между подводными лодками, и так ли это на самом деле.

Как работает радио связь между подводными лодками:

Распространение радио волн осуществляется по такому принципу: тот, кто передает сигнал, с определенной частотой и мощностью, устанавливает радиоволну. После чего, отосланный сигнал модулирует на высокочастотное колебание. Подхваченный модулированный сигнал исходит специальной антенной на определенные расстояния. Там где получают сигнал радиоволны, к антенне устремляют модулированный сигнал, который сначала отфильтровывается и демодулируется. И только потом мы можем получить сигнал, с некой различаемостью с сигналом, тем, что был передан изначально.
Радиоволны с самым низким диапазоном (ОНЧ, VLF, 3—30 кГц) без проблем пробиваются сквозь морскую воду, до 20 метровой глубины.

Например, подводная лодка, которая находится не так уж глубоко под водой, смогла бы применить этот диапазон для установки и поддержания связи с экипажем. А если мы возьмем подводную лодку, но находящуюся на много глубже под водой, и у нее будет длинный кабель, на котором прикреплен буй с антенной, то она тоже сможет использовать этот диапазон. За счет того что буй установлен на глубине нескольких метров, да еще и имеет маленькие габариты, его очень проблематично отыскать сонарами врагов. «Голиаф», является одним из первых ОНЧ-передатчиков, сооруженный во времена Второй Мировой (1943 г.) в Германии, после окончания войны был переправлен в СССР, а в 1949—1952 годах реанимирован в Нижегородской области и используется там по сей день.

Аэрофотография КНЧ-передатчика (Клэм Лэйк, Висконсин, 1982)

Радиоволны самой низкой частоты (КНЧ, ELF, до 3 кГц) с легкостью проникают сквозь Земную кору и моря. Создание КНЧ-передатчика — из-за громадной длинны волн, ужасно трудная задача.К примеру советская система «ЗЕВС» вырабатывает частоту 82 Гц (длина волны — 3658,5 км) ,а американская «Seafarer» — 76 Гц (длина волны — 3947,4 км) . Их волны соизмеримыс радиусом Земли. От сюда мы видим, что возведение дипольной антенны в половину длины волны (протяжённостью ≈ 2000 км) — недостижимая на текущем этапе цель.

Подводя итоги всему, что было сказано выше, нам необходимо отыскать такую часть земной поверхности, которая будет характеризоваться относительно низкой проводимостью, и присоединить к ней 2 гигантских электрода, которые бы располагались на расстоянии 60 километров относительно друг друга.

Так как нам известна удельная проводимость Земли по части электродов удовлетворительно находится на низком уровне, таким образом, электрический ток между электродами проникал бы фундаментально в глубь недров нашей планеты, применяя их как элемент гигантской антенны. Нужно заметить, что первоисточником необыкновенно высочайших технических трудностей такой антенны, лишь у СССР и США числились КНЧ-передатчики.

Долбня А. Г., Лобов С. А. Развитие систем связи с подводными лодками // Роль российской науки в создании отечественного подводного флота. - 2008. - С. 397-408.

РАЗВИТИЕ СИСТЕМ СВЯЗИ С ПОДВОДНЫМИ ЛОДКАМИ

А.Г. ДОЛБНЯ вице-адмирал

С.А. ЛОБОВ капитан 1 ранга, кандидат военных наук

Обеспечение непрерывной связи пунктов управления с основными и взаимодействующими силами флота, участвующими в боевых действиях, всегда было важнейшим требованием военного управления. Однако до начала XX в. военный флот после выхода в море из пунктов базирования практически становился неуправляемым с берега. Не случайно, что Морское ведомство и флотоводцы России, да и других морских держав так быстро оценили и активно поддержали родившуюся благодаря открытию А.С. Попова радиосвязь.

Положительные результаты экспериментов по осуществлению беспроводной связи на небольших расстояниях в конце XIX в. вселили уверенность в громадные перспективы этого вида связи.

Быстрому внедрению в жизнь новых физических явлений нередко способствуют экстремальные события реальной жизни. Так было и с радиосвязью.

В канун 1900 г. в результате навигационного происшествия на каменной гряде острова Гогланд в Балтийском море оказался броненосец "Генерал-адмирал Апраксин". В ходе спасательных работ впервые 18 апреля 1901 г. была применена радиосвязь с Петербургом, обеспечившая за 64 дня передачу 440 депеш емкостью 6303 слов. Успех радиотелеграфа в этой операции ускорил принятие решения о необходимости вооружения кораблей штатными средствами радиосвязи.

7 марта 1900 г. Морской технический комитет доложил морскому министру России о том, что "беспроволочный телеграф по дальности и быстроте передачи, а также вследствие полной независимости от света и атмосферных условий представляет большое удобство для сигнализации на море, а по своей беззвучности и невидимости он становится даже незаменимым в некоторых исключительных случаях". По этому докладу морской министр приказал: "Теперь же приступить к устройству беспроволочного телеграфа..."

Первые приемопередающие приборы изготовлялись в специальной мастерской при Минном офицерском классе в Кронштадте. Решением Морского технического комитета от 1 июля 1900 г. была создана радиомастерская, обеспечившая производство отечественных радиостанций и развертывание в ней научно-исследовательских работ в области радио.

8 мае 1901 г. в Кронштадте была сформирована первая в России радиочасть под названием "искровой военный телеграф".

В 1902 г. мастерская изготовила 11 комплектов "станций телеграфа без проводов", которые были установлены на надводных кораблях.

В 1903 г. было изготовлено уже 20 радиостанций, которые были установлены на кораблях Балтийского, Черноморского и Тихоокеанского флотов. Так начался этап создания и развития техники и организации радиосвязи флота России. В 1908 г. появился второй радиозавод под названием "Русское общество беспроволочных телеграфов и телефонов" (РОБТиТ) - филиал

Английской фирмы "Маркони". В 1912 г. радиолаборатория, радиотелеграфная мастерская и склад объединяются в единую организацию под названием "Радиотелеграфное депо Морского ведомства", которое решением морского министра в 1915 г. было реорганизовано в Радиотелеграфный завод Морского ведомства.

Результаты испытаний показали, что дальность связи при приеме радиотелеграфистом на слух во много раз превышает дальность связи при приеме и записи на ленту. Поэтому усовершенствование радиоаппаратуры шло в направлении обеспечения слуховой связи, т.е. приема на слух радиотелеграфистом.

Главными задачами исследовательских работ становились постепенное увеличение дальности связи, организация подготовки специалистов - радиотелеграфистов-слухачей, создание Служб связи и наблюдения флотов.

Русско-японская война показала, что одной из причин низкой боеспособности русского флота явилось отсутствие четкой организации боевого управления силами флота и важнейшей составляющей системы управления силами - Службы связи и наблюдения. Невнимание адмирала З.П. Рожественского к вопросам организации связи во многом определило известные печальные последствия.

Объективная оценка произошедших изменений условий ведения боевых действий на море послужила тому, что за сравнительно короткий промежуток времени между окончанием Русско- японской войны и началом Первой мировой были проведены крупные мероприятия по развитию средств и органов управления.

В 1906 г. - году рождения подводного флота России - появляются два важных документа по радиосвязи: "Правила сношений по искровому телеграфу" и "Правила для телеграфистов". В 1909 г. в штабах начальников Морских сил Балтийского и Черного морей вводятся должности вторых флагманских минных офицеров с возложением на них обязанностей флагманских радиотелеграфных офицеров.

Первая радиостанция на подводной лодке Балтийского флота была установлена в 1910 г. Она позволила осуществить связь подводной лодки в надводном положении с береговой радиостанцией на дальности до 40 миль. К концу 1913 г. радиостанциями были вооружены 5 подводных лодок Балтийского флота и 2 подводные лодки Черноморского флота.

К 1 августа 1914 г. (дате вступления России в Первую мировую войну) на своих позициях развернулись подводные лодки Балтийского флота, получившие этот приказ по радио.

"Положение о Службе связи и Службе авиации в Службе связи", объявленное по Морскому

Ведомству приказом № 269 от 16 августа 1914 г., явилось первым документом, регламентирующим деятельность Службы наблюдения и связи флота. Он послужил основой организации и функционирования Службы наблюдения и связи русского флота в течение всей войны 1914-1918 гг., а заложенные в нем главные принципы организации связи потом перешли в Красный флот. Положение определяло: "Служба связи имеет целью доставление флоту необходимых сведений о происходящем на море и побережье, а равно обеспечение сношений между судами". Этим документом Служба связи выделялась в самостоятельный орган во главе с начальником Службы связи, который из офицера штаба превращался в руководителя самостоятельной службы со своими силами и средствами, подчиненной непосредственно командующему флотом.

В начале Первой мировой войны радиотелеграфная связь была привилегией Морских сил. За годы войны радиосвязь заняла важное место в системе управления силами флота. В приказе командующего Балтийским флотом от 31 декабря 1915 г. отмечалось: "Служба связи исключительной организацией своей деятельности в высшей мере способствовала успеху всех операций флота..."

В 1915 г. Радиотелеграфный завод Морского ведомства изготовил 87 радиопередатчиков мощностью 0,2; 2; 5 и 10 кВт, а также около 200 радиоприемников. С 1916 г. ни один из вновь вступающих в строй в составе флота кораблей без радиоаппаратуры не принимался. К началу периода мирного строительства подводные лодки вооружались одним радиопередатчиком мощностью 2 кВт и одним радиоприемником.

Ученые и связисты флота уже в условиях Первой мировой войны делали первые попытки приема радиосигналов при нахождении подводной лодки на глубине. Эти попытки увенчались успехом, ив 1916 г. была создана приемная изолированная антенна подводной лодки. Сигналы длинноволновой радиостанции мощностью 35 кВт, находящейся на дальности 45 миль, прослушивались на глубине погружения до 10 м. Серия опытов по приему радиосигналов на подводной лодке в погруженном состоянии была проведена под руководством Иманта Георгиевича Фреймана, который в результате экспериментов в длинноволновом диапазоне сделал фундаментальный вывод о том, что электромагнитная волна на границе раздела воздух-вода меняет свои параметры, а напряженность поля по мере углубления резко падает. Этим объясняются малые глубины приема радиосигналов даже от береговых радиостанций большой мощности.

Позднее было установлено, что увеличение длины волны (низкие частоты) способствует увеличению глубины приема сигналов связи. С тех пор исследования по освоению диапазона сверхдлинных волн (СДВ), а позднее сверхнизких частот (СНЧ) и крайне низких частот (КНЧ) для передачи сообщений и сигналов на глубоко- погруженные подводные лодки стали главнейшими в работах многих отечественных и зарубежных научных организаций и учреждений.

В начале 1917 г. в Петрограде была создана дуговая радиостанция незатухающих колебаний для подводных лодок. В 1918 г. Нижегородской радиолабораторией была выпущена первая серия отечественных радиоламп. На их основе в 1922 г. был создан первый корабельный ламповый радиоприемник, названный РТ-4. Массовый выпуск электронных ламп был начат в 1923 г. В 1924 г. Петроградский Радиотелеграфный завод им. Коминтерна начал поставлять ламповые радиостанции для флота. С усилением радиовооружения подводных лодок совершенствовались организация связи и способы ее использования.

Совершенствование связи сил флота требовало научного сопровождения, и в 1923 г. в составе Научно-технического комитета Морского ведомства была организована секция связи под руководством Акселя Ивановича Берга. Члены секции разработали первую научно обоснованную единую систему радиовооружения флота под названием "Блокада-1". Она была принята на вооружение в 1931 г. и включала 8 типов радиопередатчиков и 4 типа радиоприемников отечественного производства. Это были средства связи длинно- и коротковолнового диапазонов.

В 1932 г. секция связи Научно-технического комитета и Научно-испытательный полигон связи были объединены в Научно-исследовательский морской институт связи (НИМИС), который возглавил А.И. Берг. К 1936 г. коллективом института была разработана новая система радиовооружения флота "Блокада-2", включавшая усовершенствованные 7 типов радиопередатчиков и 5 типов радиоприемников.

В 1936 г. были изданы и введены в действие новые "Правила наблюдения и связи". Этими Правилами вводились методы ведения радиообмена, такие как квитанционный (К), бесквитанционный (БК), подтверждение приема (ПП), обратное репетование (ОР), метод посредника (ПО).

В январе 1938 г. было создано Управление связи Наркомата ВМФ СССР. Основными задачами Управления связи Наркомата ВМФ того времени были:

Разработка руководящих документов по связи;

Руководство боевой подготовкой;

Подготовка тактико-технических заданий на разработку новых и модернизацию существующих средств связи и приемка готовой продукции;

Координация научных исследований, проводимых НИМИС и предприятиями промышленности;

Разработка планов размещения заказов на производство средств связи предприятиями промышленности;

Разработка штатов, табелей и норм вооружения средствами связи кораблей и береговых объектов;

Вооружение всех объектов ВМФ средствами связи.

Теперь все вопросы, связанные с организацией связи, боевой подготовкой, вооружением, эксплуатацией, снабжением и разработкой новых средств связи, были сосредоточены в одном ведомстве. Важное значение для дальнейшего становления и развития Службы связи ВМФ имели такие крупные организационные мероприятия, как создание специального факультета

Академик Берг Аксель Иванович (1893-1979), адмирал- инженер, выдающийся ученый, организатор науки и промышленности. Подводник, в годы Первой мировой войны участвовал в боевых действиях на Балтийском флоте, в годы Гражданской войны - штурман легендарной "Пантеры", а затем командир подводных лодок "Рысь" и "Волк". А.И. Берг работал в области создания, развития и применения радиолокации и современных систем радионавигации, над проблемами кибернетики, став крупнейшим специалистом в основных областях этого нового направления науки

Связи в Военно-морской академии, самостоятельного Военно-морского училища связи, отделов наблюдения и связи на флотах. Централизованное руководство флотской связью в этот сложный период сыграло важную роль в становлении связи ВМФ в целом.

К началу Великой Отечественной войны флоты имели на вооружении радиоаппаратуру систем "Блокада-Г" и "Блокада-2", обеспечивавших эффективное управление силами флота на всех морских театрах страны. В 1941 г. на вооружение ВМФ была принята гидроакустическая станция наблюдения "Тамир-1" с режимом связи, разработчики которой были удостоены Сталинской премии. Подводные лодки, оборудованные такой станцией, при совместном плавании могли использовать подводную звуковую связь.

События начала Великой Отечественной войны показали, что усилия по формированию органов управления связью ВМФ на всех уровнях были затрачены не зря. Связисты ВМФ вступили в войну организованно. И в том, что флоты своевременно были переведены в высшую степень боевой готовности, немалая заслуга Службы связи.

Следует подчеркнуть, что нарком ВМФ адмирал Н.Г. Кузнецов с особым вниманием относился к связистам, оказывал им всяческую поддержку. Оценивая события первой военной ночи 22 июня 1941 г., он впоследствии отмечал: "Связь с флотами действовала бесперебойно". Четкость работы флотской связи в условиях военного времени была результатом правильно организованной боевой учебы, отличного знания личным составом Службы связи и наблюдения организации и техники связи в сочетании с высокой дисциплиной, организованностью всех подразделений накануне войны и в ходе военных действий.

Осуществление связи вносит в скрытность подводной лодки два демаскирующих фактора: радиоизлучение при передаче радиограмм позволяет с некоторой вероятностью производить обнаружение и пеленгование этих излучений, т.е. определение места подводной лодки средствами радиоразведки, а нахождение подводной лодки в условиях ведения связи в надводном или перископном положении создает благоприятные условия для средств визуальной, радиолокационной, а также космической разведки. Поиск возможностей сокращения времени излучения радиосигналов, а также времени пребывания подводной лодки в надводном или перископном положении в интересах ведения связи становится главнейшей исследовательской задачей наряду с обеспечением своевременной и надежной передачи сигналов и сообщений на

Подводные лодки, находящиеся в подводном положении.

Первым шагом на пути снижения вероятности обнаружения подводной лодки в условиях ведения связи явилась возможность ведения двусторонней связи в перископном положении. К 1944 г. сотрудниками НИМИС и предприятий промышленности была разработана выдвижная коротковолновая антенна (ВАН-ПЗ) для подводной лодки, обеспечивающая двустороннюю радиосвязь на расстоянии до 200 км при нахождении подводной лодки в перископном положении. Прием сигналов мощных береговых радиопередающих средств с помощью антенны ВАН-ПЗ мог осуществляться на дальностях более 1500 км. Продолжение исследовательских работ коллективом Научно-исследовательского института связи ВМФ под руководством Управления связи в ходе войны завершилось разработкой тактико-технических требований к новой системе радиовооружения ВМФ, известной под названием "Победа". Решение этой задачи внесло существенный вклад в создание нового поколения средств связи в послевоенный период.

В начале 1950-х годов отечественная промышленность приступила к массовому серийному производству радиоаппаратуры серии "Победа", которая включала 7 типов корабельных радиопередатчиков коротковолнового диапазона (Р-641-Р-647) мощностью соответственно от 1 кВт до 50 Вт и 5 типов радиоприемных устройств (Р-670-Р-674) коротко-, средне- и всеволнового диапазонов. На базе корабельных радиопередатчиков была разработана и запущена в производство серия более мощных береговых радиопередающих устройств. Это была принципиально новая техника связи с тактико-техническими характеристиками, отвечающими самым высоким требованиям того времени. Внедрение новых методов стабилизации частот (много- и однокварцевая стабилизация), новой элементной базы (металлические и пальчиковые радиолампы, радиокерамика и карбонильное железо), перспективных способов конструирования позволили создать (по сравнению с техникой серий "Блокада") малогабаритную высоконадежную технику, способную впервые реализовать беспоисковую и бесподстроечную слуховую радиосвязь и положить начало внедрению буквопечатающей радиосвязи.

Разработкой аппаратуры серии "Победа" завершился этап создания средств связи. Начинался этап создания радиолиний, аппаратурных комплексов связи и бортовых автоматизированных комплексов связи подводных лодок - основных элементов будущей системы глобальной связи ВМФ, отвечающей самым высоким требо-

Ваниям управления силами флота, и в первую очередь морскими стратегическими ядерными силами.

В 1952 г. было принято "Наставление по связи ВМФ", где излагались основные принципы организации связи с подводными лодками.

Специфика действий подводных лодок, повышенные требования сохранения их скрытности, а также необходимость осуществления радиосвязи с применением различных диапазонов радиочастот с самого начала обусловили особенности организации связи с ними. Так, в отличие от способов двустороннего обмена сообщениями между кораблями и кораблей с береговыми пунктами управления в единых радиосетях и радионаправлениях связь с подводными лодками организовывалась и осуществлялась способом разделения во времени и используемых радиочастот передач радиограмм с берега на подводную лодку и передач радиограмм от подводной лодки в направлении море-берег. При этом в направлении берег-море передача сообщений осуществлялась по сеансам, определяемым расписанием, а передача донесений от подводной лодки - в любое выбранное командиром подводной лодки время.

Для подводных лодок вплоть до середины 1950-х годов основным видом связи была слуховая радиотелеграфная связь с применением азбуки Морзе, что в немалой степени ставило время пребывания подводной лодки в положении, снижающем ее скрытность, в зависимость от условий прохождения радиоволн коротковолнового диапазона и квалификации радистов- операторов. Применение кодированных сигналов и шифрованных текстов сообщений требовало дополнительного времени на обработку сообщений как при передаче, так и при приеме, что увеличивало общее время прохождения информации между адресатами.

Проблема сохранения скрытности обострилась с началом строительства подводных лодок с ядерной энергетикой. Они получили возможность длительного пребывания в подводном положении, а связь вынуждала их периодически занимать перископное или надводное положение. Проблема усугублялась тем, что к этому времени расширились возможности средств радиоразведки, а также радиотехнической, визуальной и космической разведки противоборствующих сторон.

Ученым Института связи ВМФ и НИИ промышленности была поставлена задача создания новых средств и каналов связи с подводными лодками, позволяющими уменьшить время радиоизлучения при передаче радиограмм. Одновременно требовалось сокращение времени пребывания в перископном или надводном

Положении при ведении связи. Кроме того, повышение оперативности управления требовало сокращения общего цикла прохождения сигналов и сообщений между пунктами управления и подводными лодками. Минимальное время доведения приказов и сигналов боевого управления до командиров подводных лодок и получения донесений от них - важнейшая составляющая цикла управления, влияющая на качество принятия решения и его реализацию.

Управление действиями атомных подводных лодок в Мировом океане предъявило к связи требования обеспечения глобальных дальностей и больших глубин связи. При этом должны были достигаться непрерывность и высокое качество связи. Качество связи, оцениваемое совокупностью ее своевременности, достоверности и безопасности, это наиболее трудно реализуемое требование. Оно зависит от большого числа исходных факторов: мощности радиопередающих устройств, чувствительности радиоприемных устройств, среды распространения радиосигналов, эффективности антенно-фидерных систем передачи и приема, структуры сигналов, кодов, сложности шифров, методов засекречивания, квалификации специалистов - операторов связи, соответствия рабочих характеристик аппаратуры связи техническим условиям.

Очевидно, что решение задачи достижения высокого качества связи в процессе управления морскими подводными силами могло быть обеспечено только созданием сложной организационно-технической системы связи с подводными лодками. Система связи с подводными лодками как система военного назначения должна была удовлетворять, кроме качества связи, требованиям устойчивости, под которой подразумевается способность функционировать при всех видах внешних и внутренних деструктивных воздействий. Устойчивость системы связи с подводными лодками обеспечивается живучестью объектов связи, помехозащищенностью каналов связи и технической надежностью средств связи.

В рамках единой целевой программы поэтапно создавалась инженерно-техническая основа системы связи с подводными лодками, главными элементами которой стали:

Центральный пост связи и Главные посты связи с подводными лодками (ЦПС ПЛ ВМФ и ГПС ПЛ флотов);

СДВ радиостанции ВМФ и коротковолновые специальные передающие центры (СПДРЦ) ВМФ и флотов;

Специальные приемные радиоцентры (СПРЦ) ВМФ и флотов;

Элементы системы спутниковой связи "Парус";

Береговые объекты связи (БОС) командной системы боевого управления (КСБУ);

Самолеты-ретрансляторы ТУ-142МР с СДВ радиопередатчиком и буксируемой тросовой антенной;

Каналы межцентровой связи;

Средства и автоматизированные комплексы связи.

В основе создания этой системы был концептуальный подход, ориентированный на максимальное использование возможностей континентальной составляющей системы связи.

По мере освоения новых диапазонов радиочастот, разработки и внедрения новых средств связи, в первую очередь специфических антенно-фидерных устройств подводных лодок низкочастотного диапазона, организация связи в направлении берег-море совершенствовалась путем последовательного перехода от сеансовой передачи радиограмм на подводную лодку к программно-сеансовой, программно-сеансовой по вызову и наконец к бессеансовой по вызову. Главной целью внедрения новых способов передачи сообщений на подводные лодки было сокращение времени доведения информации до командиров подводных лодок.

В 1952 г. вступили в строй сверхдлинноволновые радиостанции большой мощности ("Голиаф") в районе г. Горького и малой мощности ("Таран") с аэростатной антенной в Крыму. Начались сеансы связи по передаче сигналов на подводные лодки в СДВ диапазоне. Прием на подводных лодках на первом этапе обеспечивался навигационной гониометрической антенной СДВ диапазона "Сучок", а в начале 1960-х годов началось вооружение подводных лодок приемной магнитной антенной связи СДВ диапазона К-656, а также появилась возможность приема сигналов при нахождении антенны на глубине 3-5 м от поверхности воды. Удобство размещения этой антенны на подводных лодках, малые габариты, ее простота и надежность позволили ей сохраниться на вооружении подводных лодок практически без изменений до сегодняшних дней.

В 1955 г. была принята на вооружение аппаратура симплексной внутрикорабельной громкоговорящей связи "Нерпа" для передачи команд и распоряжений командира подводной лодки в отсеки и на боевые посты, а в 1960 г. появился более совершенный комплекс внутрикорабельной громкоговорящей связи и трансляции "Каштан".

В 1955 г. была принята на вооружение автоматизированная радиолиния коротковолновой сверхбыстродействующей связи "Акула", обеспечивавшая передачу донесений от подводных лодок в направлении море-берег. Аппаратурный комплекс этой радиолинии вместо слуховой передачи сообщений с помощью телеграфного

ключа и азбуки Морзе обеспечивал автоматическую передачу с подводной лодки, находящейся в перископном положении, цифрового донесения ограниченного объема за 0,6-0,8 с. Текст донесения с использованием специального наборного устройства предварительно наносился на перфоленту и с помощью датчика, радиопередающего устройства и выдвижной коротковолновой антенны излучался в эфир в СБД режиме. Непрерывный круглосуточный радиоприем от подводных лодок в радиолинии "Акула" должен был обеспечиваться сетью планируемых к строительству специальных территориально разнесенных приемных радиоцентров с применением направленных пространственно разнесенных коротковолновых антенн и радиоприемных устройств с режимами СБД связи, а автоматическая регистрация принятого цифрового сообщения - с помощью быстродействующих регистрирующих устройств.

В 1958 г. были приняты на вооружение коротковолновое радиопередающее устройство "Искра-1" (Р-651) и выдвижная антенна подводной лодки "Ива". Радиопередатчик "Искра-1" мощностью 12-15 кВт, пришедший на смену однокиловаттному передатчику серии "Победа", совместно с более эффективной выдвижной коротковолновой антенной "Ива" обеспечил повышение энергетики канала связи и рост вероятности приема донесений от подводной лодки с первой передачи. Впервые отечественной промышленностью было разработано и организовано серийное производство радиопередающих устройств коротковолнового диапазона для подводной лодки столь большой мощности.

Однако автоматизированная радиолиния "Акула" не обеспечивала значительного сокращения общего времени прохождения донесений от подводной лодки. Узким местом оказалось наличие ручных операций по маршруту движения донесения в береговой части (участок СПРЦ-КП-адресат), что вынуждало устанавливать среднее нормативное время прохождения сообщения от его поступления на передачу до вручения адресату около 30 мин.

На смену слуховой связи с участием радистов- операторов в направлении берег-море также впервые пришла автоматизированная связь. В 1959 г. была принята на вооружение автоматизированная линия быстродействующей связи "Глубина". В составе этой радиолинии были передающая оконечная аппаратура комплекса "Глубина", мощная береговая радиостанция СДВ диапазона и коротковолновые радиопередатчики береговых радиоцентров, приемная магнитная антенна подводной лодки К-656, СДВ радиоприемное устройство "Глубина" и оконеч-

Ное приемно-регистрирующее (печатающее) устройство. Прием на подводной лодке осуществлялся в автоматическом режиме с регистрацией комбинаций цифрового текста на специальной электрохимической бумаге. Впервые подводные лодки, находясь в подповерхностном слое воды и не выдвигая демаскирующих устройств, получили возможность осуществлять в назначенные сеансы связи автоматический прием и регистрацию сигналов и сообщений. Радиолиния "Глубина" обеспечивала сокращение времени приема сообщений, что также снижало вероятность обнаружения подводной лодки визуальными и радиотехническими средствами разведывательных сил в случаях приема в перископном положении.

Исследования, опытно-конструкторские работы и капитальное строительство стационарных береговых объектов связи в 1960-е годы были направлены на дальнейшее повышение качества связи с подводными лодками. В 1961 г. был введен в действие первый полномасштабный, выполненный в соответствии с ТТЗ ВМФ СПРЦ "Паром" в центральной зоне Европейской части страны, в 1962 г. - аналогичный центр "Лафет" на Черноморском флоте и Хабаровская СДВ радиостанция. В 1964 г. были приняты на вооружение СДВ радиостанция в Белоруссии, коротковолновый радиопередатчик для подводных лодок "Щука-Н" с улучшенными по сравнению с передатчиком "Искра" тактико- техническими характеристиками. Передатчик "Щука-Н" позволял выполнять предварительную настройку на 10 ранее выбранных частот, что давало возможность при необходимости повторной передачи радиограмм не увеличивать время нахождения подводной лодки в перископном или надводном положении.

В 1967 г. было принято на вооружение приемное СДВ выпускное буксируемое антенное устройство (ВБАУ) для подводных лодок К-657, которое позволяло осуществлять в сеансы связи СДВ прием по радиолинии "Глубина" при нахождении подводной лодки уже на глубинах до 50 м. В 1968 г. вступил в строй действующих СПРЦ "Восток" на Тихоокеанском флоте. В 1969 г. были приняты на вооружение аппаратурные комплексы автоматизированной коротковолновой сверхбыстродействующей связи "Интеграл" и сверхдлинноволновой и коротковолновой быстродействующей связи "Дальность". Следует отметить, что система связи с подводными лодками в 1960-е годы получила заметное приращение.

Кругосветный переход группы атомных подводных лодок в начале 1966 г. позволил проверить достигнутые характеристики действующей части системы связи с подводными

Лодками. За более чем 50-суточный поход подводными лодками было передано 39 радиограмм и принято 82 радиограммы с искажением 0,01 %.

Однако в связи с возросшими требованиями органов управления подводными лодками начальником связи ВМФ было подготовлено новое обоснование необходимости увеличения дальности и глубины связи, сокращения времени прохождения сообщений и сигналов, сохранения скрытности подводных лодок в условиях ведения связи, внедрения в каналы связи автоматического засекречивания и повышения живучести объектов связи. В результате в ноябре 1967 г. было принято Постановление ЦК КПСС и Совета Министров, предусматривающее строительство двух 4-мегаваттных СДВ радиостанций, двух мощных коротковолновых передающих и двух приемных радиоцентров. Этим Постановлением Научно-исследовательский институт связи ВМФ был преобразован в НИИ радиоэлектронного вооружения ВМФ. Это придало новый положительный импульс в исследованиях по проблемам связи с подводными лодками.

Результатом дальнейшего совершенствования коротковолновой СБД связи явилось создание автоматизированной радиолинии "Интеграл", обладающей целым рядом преимуществ по сравнению с радиолинией "Акула". В новой радиолинии, начавшей внедряться в действующую систему связи в 1969 г., предусматривалась возможность передачи не только цифровых, но и буквенных текстов, использовался специальный избыточный код, позволяющий производить обнаружение ошибок, автоматическое сложение идентичных сообщений с исправлением обнаруженных ошибок, автоматическую доставку донесений от подводных лодок адресату командного пункта. Общее время прохождения донесения от подводной лодки до адресата сократилось в десятки раз.

В автоматизированной радиолинии "Дальность", пришедшей на смену радиолинии "Глубина" также в 1969 г., сообщения передавались в частотно-разнесенном режиме одновременно на частотах коротковолнового и СДВ диапазонов с последующим сложением идентичных текстов. Вместо штриховой записи принятых на подводной лодке цифровых сообщений радиолинии "Глубина" появился цифробуквенный текст с автоматическим линейным засекречиванием при передаче и рассекречиванием при приеме. Использование кода с обнаружением ошибок, а также сложение текстов при приеме обеспечивали повышение достоверности сообщений. Автоматизация процессов приема сигналов и сообщений позволила многократно сокра-

Тить время связи по сравнению с радиолинией "Глубина". В 1973 г. был принят на вооружение аппаратурный комплекс "Команда", работающий в режиме радиолинии "Дальность" и обеспечивающий высокодостоверный прием на подводной лодке специальных сигналов. Сотрудники, занимавшиеся разработкой, серийным производством и внедрением комплексов "Интеграл", "Дальность", а также комплекса "Команда", были удостоены Государственных премий СССР.

В 1970 г. была принята на вооружение Архангельская СДВ радиостанция, в 1971 г. вступила в строй СДВ радиостанция средней мощности в зоне Балтийского флота. В 1972 г. были приняты на вооружение подводных лодок новый радиопередатчик повышенной надежности "Скумбрия" и аппаратура внутрикорабельной громкоговорящей связи и трансляции "Лиственница". В 1974 г. вступила в строй действующих СДВ радиостанция в районе г. Бишкека. В середине 1970-х годов на вооружение ВМФ был принят самолет-ретранслятор ТУ-142МР с СДВ радиопередатчиком "Фрегат" и буксируемой тросовой передающей антенной. С учетом принятых на вооружение новых средств связи с подводными лодками с 1973 г. приказом Главнокомандующего ВМФ были введены в действие "Инструкция по связи с подводными лодками" - "Глобус", а в 1975 г. - "Океан", определившие порядок организации связи с подводными лодками на много лет вперед. Участники работ по разработке и внедрению основных документов, регламентирующих организацию связи в системах "Глобус" и "Океан", были удостоены Государственной премии СССР.

Кораблестроительные требования уменьшения количества личного состава связи, снижения массогабаритных характеристик средств связи подводных лодок, упрощения процедур согласования с судопроектантами номенклатуры средств связи, устанавливаемых на каждый проект строящихся и модернизируемых подводных лодок, определяли необходимость создания автоматизированных комплексов связи. Первый отечественный АКС ПЛ "Молния" был принят на вооружение в 1972 г., его модификация "Молния-Л" - в 1974 г. Оба комплекса были установлены на подводных лодках Северного флота, где осуществлялась основная масса экспериментальных и государственных испытаний новой техники связи с подводными лодками.

В 1974 г. во исполнение Постановления ЦК КПСС и Правительства СССР в НИИ связи ВМФ с целью расширения фронта исследовательских работ по проблемам связи с глубоко- погруженными подводными лодками было создано Научно-исследовательское управление в

Составе 5 научно-исследовательских отделов: отдела СДВ и сверхнизкочастотной связи, отдела спутниковой связи, отдела стационарных и выпускных буксируемых антенн подводных лодок, отдела гидроакустической связи и выпускных информационных устройств и отдела поиска путей создания нетрадиционных каналов связи с подводными лодками (сейсмические, лазерные, нейтринные каналы связи и др.) с двумя-тремя научно-исследовательскими лабораториями в каждом отделе. Этим же Постановлением предусматривалось создание Полигона связи ВМФ с размещением Управления Полигона в г. Таллине и экспериментально- испытательных лабораторий Полигона на флотах. Научно-исследовательская и экспериментальная базы по проблемам связи с глубокопогруженными подводными лодками пополнились новыми ресурсами и значительно расширились.

Одновременно с развитием сети СДВ связи в НИИ связи ВМФ, на Полигоне и на предприятиях промышленности велись научно-исследовательские работы по освоению более низких радиочастот для достижения еще больших глубин связи с подводными лодками. Была доказана возможность создания каналов передачи сигналов на погруженные подводные лодки в диапазоне сверхнизких частот. В 1975 г. была принята на вооружение первая экспериментальная радиолиния СНЧ диапазона "Бункер". В 1976 г. начала функционировать навигационно-связная спутниковая система "Парус", и подводные лодки, вооруженные оконечной аппаратурой и станцией спутниковой связи, впервые получили возможность осуществлять обмен сообщениями с берегом по каналам спутниковой связи.

В конце 1970-х годов была завершена разработка транзисторных широкополосных радиопередатчиков серии "Пламя". Важным достоинством модификации этого радиопередатчика для подводных лодок явилось отсутствие потребности внешней системы вентиляции. В 1970-е годы береговая часть системы связи с подводными лодками пополнилась новыми радиоцентрами: СПРЦ "Тундра" (1973 г.), "Бизон" (1975 г.), "Кактус" (1977 г.) и СПДРЦ "Пеленг" (1980 г.).

Научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы по исследованию возможностей применения широкополосных сигналов для скрытной передачи донесений от подводных лодок завершились принятием на вооружение в 1977 г. аппаратуры многоканальной сверхбыстродействующей связи "Хризолит". По ряду причин режим "Хризолита", подтвердивший на государственных испытаниях высокие парамет-

Ры связи, не нашел применения в практической жизни систем связи флотов. К сожалению, не получила развития и гидроакустическая связь. Малые информационные возможности, низкая скрытность и помехоустойчивость гидроакустических сигналов, а также недостаточная востребованность и недооценка важности этого вида связи со стороны флотов не способствовали развитию гидроакустической связи в последние десятилетия XX в.

Неоценимый вклад в развитие связи с подводными лодками внес созданный по инициативе Службы связи ВМФ в 1978 г. Научный совет Академии наук СССР по комплексной проблеме дальней связи с глубокопогруженными подводными лодками во главе с вице-президентом АН СССР академиком В.А. Котельниковым (ныне возглавляет этот Совет академик Е.П. Велихов). Он и объединил научный потенциал страны для решения наиболее сложных проблем в области связи с подводными лодками. Программы исследований секций Совета охватывали весь спектр радиочастотного диапазона, гидроакустические и сейсмические поля, а также связанные с их освоением и внедрением сопутствующие проблемы.

К началу 1980-х годов отдельным направлением в развитии средств связи с подводными лодками явилось создание и совершенствование выпускных буксируемых антенных устройств. Ввиду ужесточения требований по обеспечению скрытности подводных лодок и сокращению времени доведения сигналов возникла необходимость сосредоточить внимание на достижении еще больших глубин связи с подводной лодкой и создании условий для бессеансовой связи. Некоторую возможность реализации бессеансовой связи с подводными лодками позволили обеспечить кабельные выпускные буксируемые антенные устройства (ВБАУ), первая модификация которых "Ласточка" была принята на вооружение в 1980 г. ВБАУ "Ласточка" позволяло осуществлять непрерывную буксировку на малых скоростях и обеспечивало непрерывный радиоприем в СДВ диапазоне. Использование последующих модификаций этой антенны расширяло возможности связи, так как включалась дополнительно возможность приема сигналов в СНЧ, позднее в коротковолновом и ДЦВ спутниковых каналах связи.

Успехи, достигнутые Службой связи ВМФ к этому времени в решении проблемы связи с подводными лодками, были оценены Правительством страны награждением в 1982 г. Института связи ВМФ (в год его 50-летия) орденом Трудового Красного Знамени.

Совершенствование выпускных буксируемых устройств параванного типа в конце 1970 - начале

1980-х годов шло по пути увеличения глубины СДВ приема, расширения диапазона приемных радиочастот и реализации возможности передачи сигналов через ВБАУ при нахождении подводной лодки на глубине. Стеклопластиковое приемное ВБАУ "Стриж", выдержавшее государственные испытания в начале 1980-х годов, позволяло осуществлять буксировку и прием СДВ сигналов при нахождении подводной лодки на глубинах более 150 м. Приемопередающее ВБАУ "Зубатка" (1977 г.) обеспечивало СДВ прием и коротковолновые прием и передачу с глубин нахождения ПЛ до 50 м, а приемопередающее ВБАУ "Залом" (1983 г.) - СДВ прием и ДЦВ спутниковые прием и передачу при глубинах буксировки более 100 м. Однако в связи со сложностью применения буксируемых, особенно многодиапазонных, параванных антенных устройств, невозможностью непрерывной буксировки, их низкой технической надежностью и дороговизной, несмотря на положительные результаты государственных испытаний и принятие их на вооружение ВМФ, антенна "Зубатка" в серийное производство не была запущена. Вооружение некоторых проектов подводных лодок антеннами "Залом" вначале было приостановлено, а затем и вовсе прекращено. Предпочтение в производстве и вооружении подводных лодок было отдано буксируемым кабельным приемным антеннам, позволяющим производить непрерывную буксировку, а следовательно, обеспечивающим прохождение сигналов в адрес подводной лодки за малое время. Работы по созданию КВ-УКВ-ДЦВ выпускных информационных устройств (ВИУ) связи разового действия, которые могли бы обеспечивать возможность передачи сообщений и сигналов с рабочих глубин нахождения подводной лодки без ограничения ее маневренных возможностей, велись недостаточно высокими темпами. Практическая отработка флотами методов использования ВИУ, позволяющих осуществлять выпуск с глубин до 300 м при скоростях до 12 уз. и передачу после всплытия на поверхность радиосигналов в УКВ диапазоне с сохранением скрытности подводной лодки, может привнести в связь с подводными лодками новое качество. В эти же годы совершенствование АКС ПЛ шло по пути снижения массогабаритных характеристик, внедрения в них новых средств и линий радиосвязи. В 1979 г. были завершены работы по созданию малогабаритного автоматизированного комплекса связи "Микрон" для малых подводных лодок. Позднее был разработан и принят на вооружение модернизированный вариант этого комплекса "Микрон-М". В 1983 г. были приняты на вооружение АКС ПЛ "Молния-М", станция спутни-

Ковой связи подводной лодки "Цунами-БМ2", а в 1986 г. - АКС ПЛ "Молния-МС" для ракетных ПЛ и АКС ПЛ "Молния-МЦ" для многоцелевых подводных лодок.

Последующие работы по обеспечению скрытности коротковолновой радиосвязи от радиоразведки вероятного противника завершились принятием на вооружение в 1986 г. радиолинии "Бриллиант", планировавшейся как замена радиолинии "Интеграл". Однако аппаратурный комплекс "Бриллиант", весьма прогрессивный по идеологии функционирования, инженерным решениям и с высокой скрытностью радиоизлучений от радиоразведки того времени, был реализован на старой элементной базе. В связи с этим аппаратура оказалась громоздкой, недостаточно надежной и сложной в эксплуатации. Выдержавший Государственные испытания, аппаратурный комплекс "Бриллиант", не был пущен в серийное производство. Та же участь постигла выдержавшие Государственные испытания и принятые на вооружение в 1990 г. помехозащищенные радиолинии коротковолнового диапазона "Рокер", СДВ диапазона "Ручнист", СНЧ диапазона "Драга", комплекс оконечных средств обработки дискретной информации "Сурами", а также комплекс средств автоматизации процессов связи "Ринг", принятый на вооружение в 1992 г.

В конце 1970 - начале 1980-х годов активно велись исследования, направленные на увеличение глубин связи с подводными лодками. В результате выполнения работ в области освоения СНЧ диапазона для передачи сигналов на глубокопогруженные подводные лодки в 1985 г. вступил в строй действующих экспериментальный центр дальней связи на сверхнизких частотах "Зевс". Антенная система центра в виде двух параллельных линий электропередач обеспечивает возможность работы со сложением мощностей двух модулей в пространстве. Внедрение СНЧ передающего центра в действующую систему связи с подводными лодками и создание СНЧ радиоприемного устройства "Тобол-1" позволили значительно увеличить глубины приема сигналов на подводной лодке и впервые обеспечить бессеансовую связь с подводными лодками, вооруженными кабельными антеннами приема СНЧ сигналов. В 1986 г. вступила в строй действующих Краснодарская сверхмощная СДВ радиостанция ВМФ, а в 1987 г. начала работу модернизированная Хабаровская СДВ радиостанция. На Хабаровской радиостанции было установлено принципиально новое радиопередающее устройство с ключевыми методами генерирования. Новый метод генерирования радиочастот, впервые примененный в области отечественного СДВ радиостроения, позволил

Повысить надежность и снизить массогабаритные характеристики радиопередающего устройства, а также уменьшить эксплуатационную стоимость радиостанции.

Приказом министра обороны СССР 10 июня 1987 г. Научно-исследовательскому институту связи ВМФ было присуждено переходящее Красное знамя Министерства обороны СССР и ЦК профсоюзов работников судостроительной промышленности с денежной премией как победителю Всесоюзного соревнования научно- исследовательских и испытательных учреждений Министерства обороны СССР по итогам работы в 1986 г. Этой наградой подтверждалась оценка, данная Главной инспекцией Министерства обороны СССР, по результатам проверки научно-производственной деятельности коллектива института в 1986 г.

Участники работ по созданию радиопередающего устройства и антенно-фидерной системы низкочастотного диапазона и внедрению СНЧ связи в систему связи ВМФ были удостоены Государственной премии Российской Федерации в 1988 г., а по совершенствованию системы СДВ связи - в 1989 г.

События 1990-х годов заставили приостановить работы по целому ряду перспективных направлений. Началось постепенное свертывание научно-исследовательских работ и номенклатуры разрабатываемых средств. Финансирование по ряду направлений было сокращено, а по ряду работ прекращено. Из перечня городов, промышленные предприятия которых участвовали в создании средств связи с подводными лодками, выпали города Прибалтики, Кишинев, Севастополь, Тбилиси, Ташкент, Бердянск и др.

Тем не менее были приняты на вооружение подводных лодок автоматизированный транзисторный широкополосный коротковолновый радиопередатчик "Факел-П2" (1996 г.) большой мощности, аппаратура "Интегратор- М2" (1996 г.), аппаратура внутрикорабельной громкоговорящей связи и трансляции "Крапива" (1996 г.), буксируемое антенное устройство К-697 (1998 г) с выпуском из прочного корпуса, а Северный флот получил СДВ радиопередатчик "Ротор" (1999 г.) средней мощности. Хотя и недостаточными темпами, но все же продолжались работы по созданию помехозащищенных коротковолновых и СДВ радиолиний, нового поколения оконечных средств обработки информации, модернизации СДВ -СНЧ радиостанций, совершенствованию буксируемых кабельных антенн и автономных выпускных устройств связи подводных лодок.

Таким образом, разработанные и внедренные новые средства связи с подводными лодками обеспечивают в настоящее время бессеансовый

Прием сигналов вызова на связь и прием сообщений и сигналов в информационных каналах СДВ-ДВ-СВ-КВ диапазонов. Созданы предпосылки для внедрения ДЦВ спутникового канала приема на кабельные антенны.

Такие факторы, как наступление нового тысячелетия, определение нового геополитического положения России, рождение новой российской военной доктрины, приход нового поколения командиров и специалистов, а также произошедшее неизбежное трансформирование системы управления, обусловят выбор основных направлений дальнейшего развития системы связи ВМФ в части обеспечения управления действиями подводных лодок в Мировом океане. Внедрение новых информационных технологий в систему связи ВМФ, безусловно, внесет изменения в структуру системы, в ее основные элементы и тактико-технические характеристики. Поиски путей решения этих задач лягут в основу исследовательской работы ученых НИИ связи ВМФ и специалистов промышленности и практической работы личного состава Служб связи флотов и ВМФ. Первоочередными задачами предстоящего периода в развитии связи с подводными лодками явятся:

Освоение диапазона крайне низких частот для достижения больших глубин связи;

Дальнейшая модернизация сети СДВ связи ВМФ;

Внедрение достигнутых методов помехозащиты в KB связь ВМФ;

Создание перспективных комплексов гидроакустической связи и поиск путей реализации нетрадиционных способов, каналов и видов связи с подводными лодками;

Внедрение в АКС ПЛ новых информационных технологий для улучшения характеристик комплексов и параметров связи.

В заключение следует отметить, что авторы намеренно не упоминали имен ученых, научных сотрудников и связистов флотов, внесших значительный вклад в развитие связи с подводными лодками. За истекшее столетие разработчиков техники связи, принципов ее организации, лиц, способствующих изучению и освоению техники, было так много и их вклад так значителен, что большинство из них достойно не просто упоминания, а подробного освещения всей их жизни и деятельности в отдельном издании. Современная техника любой сложности, даже малой, не является детищем одного автора. Это всегда результат коллективного труда специалистов различных профилей и специальностей: исследователей, электронщиков, программистов, конструкторов, дизайнеров, экологов и многих других. Десятки городов, сотни институтов академического, промышленного и военного

Ведомств, тысячи ученых и научных сотрудников совместно с тружениками предприятий промышленности и личным составом флотов участвовали в создании, испытаниях, организации серийного производства и освоении новой техники, и вклад каждого неоценим. Воздать должное этим людям посильно только историкам Службы связи ВМФ. Имена ученых и сотрудников НИИ связи ВМФ хранятся в отчетах по научно-исследовательским работам, архивах и документах Научно-исследовательского центра связи ВМФ. Надеемся, что аналогично обстоят дела и с материалами по истории Служб связи флотов, находящимися в музеях и архивах предприятий промышленности. Совместный труд нескольких поколений положил в конечном счете начало качественному функционированию глобальной системы связи с подводными лодками.

Тем не менее мы не можем не назвать организации и предприятия, чьи коллективы внесли наибольший вклад в разработку средств связи, строительство береговых объектов связи, во внедрение новой техники и ее освоение, в решение проблемы создания системы глобальной скрытой помехозащищенной дальней связи с глубокопогруженными подводными лодками. К ним в первую очередь следует отнести:

Управление связи ВМФ (определение генеральной линии создания и развития глобальной системы связи ВМФ, руководство капитальным строительством объектов связи);

НИЦ связи ВМФ (обоснование и выбор основных направлений исследований, координация выполнения НИОКР в промышленности, участие в проведении Государственных испытаний, представление к принятию на вооружение);

Ленинградское научно-производственное объединение им. Коминтерна (радиопередающие устройства СДВ, СНЧ и СВ диапазонов и АКС ПЛ) - ныне ОАО "Российский институт мощного радиостроения" ("РИМР");

НИИ "Нептун" Ленинградского производственного объединения им. Козицкого (KB радиопередающие устройства подводных лодок) - ныне ФГУП "НИИ Нептун";

Ленинградское научно-производственное объединение "Красная заря" ("Акула", "Глубина", "Интеграл", "Дальность", "Команда") - ныне ОАО "Интелтех";

Омский научно-исследовательский институт приборостроения (радиоприемные устройства СНЧ, СДВ, СВ, KB диапазонов и каналы скрытой и широкополосной связи с подводными лодками) - ныне ФГУП "Омский НИИП";

НИИ "Квант" и завод Кишиневского производственного объединения "Сигнал" (оконечная аппаратура АКС ПЛ);

Московский научно-исследовательский институт радиосвязи (спутниковая связь с ПЛ) - ныне ОАО "МНИРС";

Пензенское научно-производственное объединение "Кристалл" (аппаратура автоматической обработки дискретной информации в каналах связи с ПЛ) - ныне ФГУП "ПНЭИ";

Ленинградское конструкторское бюро "Связьморпроект" (все антенны связи подводных

лодок и выпускные информационные устройства) - ныне ИТЦ КБ "Связьморпроект";

Службы связи флотов (экспериментальные и Государственные испытания новой техники, ее внедрение и освоение на объектах связи и подводных лодках).

Нельзя не отметить вклад коллективов конструкторских бюро - проектантов подводных лодок "Рубин", "Малахит" и "Лазурит" во внедрение средств, автоматизированных комплексов и устройств связи на проектируемые, строящиеся и модернизируемые подводные лодки.

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

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

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

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

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

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

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

Der Goliath. Страх высоты

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

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

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

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

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

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

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

Размеры автомобиля в сравнении с опорой "Голиафа"

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

ЗЕВС

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

"Голиаф" в годы Второй мировой

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

Что за нелепый вопрос? «Как связаться с подводной лодкой»? Взять спутниковый телефон и позвонить. Коммерческие системы спутниковой связи, такие как INMARSAT или «Иридиум», позволяют, не выходя из московского офиса, дозвониться до Антарктиды. Единственный минус – высокая стоимость звонка, впрочем, у Минобороны и Роскосмоса, наверняка, действуют внутренние «корпоративные программы» с солидными скидками…

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

Ну… если потребуется — лодка может всплыть на перископную глубину, выдвинуть радиоантенну и провести сеанс связи с берегом. Проблема решена?

Увы, не все так просто – современные атомоходы способны месяцами находиться в подводном положении, лишь изредка поднимаясь к поверхности для проведения планового сеанса связи. Основная важность вопроса состоит в надежной передаче информации с берега на подводную лодку: неужели для трансляции важного приказа придется ждать сутки и более – до следующего по графику сеанса связи?

Как вообще связаться с притаившейся на морском дне субмариной?

Der Goliath. Страх высоты

Выход найден – система связи на сверхдлинных волнах. И нетривиальная проблема связи с подводными лодками решена! Но почему все радиолюбители и эксперты в области радиотехники сидят с таким унылым выражением лиц?

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

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

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

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

Размеры автомобиля в сравнении с опорой «Голиафа»

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

Максимальная мощность передатчика – 1,8 Мегаватт. Рабочий диапазон 15 – 60 кГц, длина волн 5000 – 20000 м. Скорость передачи данных – до 300 бит/с.

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

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

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

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

ЗЕВС

…В начале 1990-х годов ученые Стэнфордского университета (Калифорния) опубликовали ряд интригующих заявлений, касающихся исследований в области радиотехники и радиопередачи. Американцы стали свидетелями необычного явления – научная радиоаппаратура, размещенная на всех континентах Земли регулярно, в одно и то же время, фиксирует странные повторяющиеся сигналы на частоте 82 Гц (или, в более привычном для нас формате 0,000082 МГц). Указанная частота относится к диапазону крайне низких частот (КНЧ), в этом случае длина чудовищной волны составляет3658,5 км(четверть диаметра Земли).

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

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

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

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

Выбор данного места для установки системы 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.

Прием сигналов «Зевса» осуществляется подлодками на ходу на глубине до200 метров на буксируемую антенну длиной около одного километра. Ввиду чрезвычайно низкой скорости передачи данных (один байт за несколько минут), система «ЗЕВС» очевидно используется для передачи простейших закодированных сообщений, к примеру: «Подняться к поверхности (выпустить радиобуй) и прослушать сообщение по спутниковой связи».

Ради справедливости стоит отметить, что впервые подобная схема впервые была задумана в США в годы Холодной войны – в 1968 годы был предложен проект секретного объекта ВМС под кодовым именем Sanguine («Оптимистичный») – янки намеревались превратить 40% площади лесов штата Висконсин в гигантский передатчик, состоящий из6000 мильпроложенных под землей кабелей и 100 высокозащищеных бункеров для размещения вспомогательной аппаратуры и генераторов электроэнергии. По задумке создателей, система была способна выдержать ядерный взрыв и обеспечить уверенную трансляцию сигнала о ракетном нападении на все атомные подлодки ВМС США в любом районе Мирового океана.

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

В настоящее время перспективным направлением для решения проблемы связи с подводными лодками является применение лазеров сине-зеленого спектра (0,42-0,53 мкм) , чье излучение с наименьшими потерями преодолевает водную среду и проникает на глубину до300 метров. Помимо очевидных трудностей с точным позиционированием луча, «камнем преткновения» данной схемы является высокая потребная мощность излучателя. Первый вариант предусматривает использование спутников-ретрансляторов с крупноразмерными отражающими рефлекторами. Вариант без ретранслятора предусматривает наличие на орбите мощного источника энергии – для питания лазера мощностью 10 Вт потребуется энергоустановка с мощностью выше на два порядка.

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

Уж сколько лет военные мечтают получить рассредоточенные подводные системы наблюдения и вооружения, объединенные в беспроводную сеть, но эти мечты столь же желанны, сколь и неуловимы… За прошедшее десятилетие развертывание воздушных и космических радиочастотных и оптико-электронных систем связи сделало глобальный, широкополосный, сетевой коммуникационный обмен реальностью для коммерческих и военных систем.

Рассмотрим решения, позволяющие расширить эту инфраструктуру связи на подводный мир, полностью интегрировать в нее военные подводные платформы и системы и, как следствие, повысить их боевую эффективность. Бурное развитие коммуникационной и сетевой инфраструктуры в мире, стремительный рост ее производительности определяется гражданскими и военными потребностями. Этому не в малой степени содействуют такие военные системы, как например, дистанционно управляемые беспилотные воздушные и наземные платформы, способные теперь выполнять задачи, которые в прошлом могли выполнять только обитаемые платформы.

Для многих подобных задач, если не для большинства, контроль оператора в реальном времени является основой их успешного выполнения, это касается в первую очередь подтверждения цели и разрешения на применение вооружения. Как пример, сегодняшние операции БЛА PREDATOR, демонстрирующие эффективность этих быстро развивающихся систем. Подобное повышение эффективности и практической востребованности необходимо и в подводном царстве.

Во время учебного погружения старший матрос канадского флота инструктирует старшего матроса из Ямайки и мичмана с острова Сент-Китс

Несмотря на тот факт, что Голливуд пытается убедить нас, что связь под водой является простым делом (если учитывать современные реалии, то сценарии к таким фильмам как «Охота за Красным октябрем» и «Багровый прилив» были бы существенно более сложными), звуковые волны в воде подчиняются совершенно другому своду физических законов. Изменения температуры, плотности и солености воды могут изменять путь звуковых волн, изменять распространение звука и даже менять фундаментальные характеристики звука. Фоновый «шум» может создавать помехи корректной интерпретации звука («признаки жизнедеятельности», которые операторы гидроакустических станций подводных лодок должны идентифицировать при поиске искусственных подводных объектов), а погодные условия над поверхностью моря могут оказывать негативное влияние на связь на мелководье. В итоге связь под водой остается проблемой проблем.

Это не останавливает легионы ученых и промышленников, пытающихся решить эту проблему. Одни расширяют и углубляют испытанные и проверенные теории, другие прощупывают нечто еще более инновационное, что некоторые отчаянные оптимисты называют идеями.

Привязной буй спутниковой УВЧ-связи или спутников Iridium;
В воде: привязной буй УВЧ одноразового применения, привязной буй Iridium одноразового применения, буй - акустико-радиочастотный шлюз (БАРШ);
Оборудование радиорубки: - контроллер данных Iridium, контроллер БАРШ, контроллер модема Iridium; отсек запуска, блок интерфейса буев;
Воздушное оборудование: - контроллер БАРШ, БАРШ воздушного запуска;
Береговое оборудование и приложения: контроллер данных Iridium, сертифицированное междоменное решение, засекреченный веб-портал БАРШ, незасекреченный веб-портал БАРШ

Как человек человеку

В военном подводном мире использование водолазов для скрытных операций разведки и (или) расчистки от мин и препятствий занимает важное место в иерархии оперативных потребностей. Специальные силы, водолазы групп разминирования и групп по их установке - всем им необходимо действовать тихо, незаметно и безопасно в прибрежных водах или на мелководье, зачастую в неидеальных условиях и под влиянием сильного стресса. Эффективная и мгновенная связь стоит в числе приоритетов у подобных групп, но выбор имеющихся вариантов до некоторой степени ограничен.

Язык знаков и «дерганье веревки» ограничены пределами видимости и необходимостью использовать ограниченный набор слов. Использование факелов для передачи простых сигналов имело некоторый успех, но последствия, связанные с тем, что их свет виден с берега при проведении тайных операций, могут стать роковыми для их участников и поэтому подобная методика не рассматривается в качестве безопасной для военных операций. Использование акустических генераторов имеет те же самые недостатки, связанные с ограниченным словарным запасом и потенциально высокой вероятностью обнаружения, и поэтому также вычеркивается из списка.

Непосредственная связь между двумя абонентами в виде беспроводных ультразвуковых систем становится все более привлекательным решением для групп ныряльщиков. Вода - это среда с хорошей электропроводностью (а соленая вода даже с еще лучшей) и радиоволны в силу своей электромагнитной природы очень трудно распространяются сквозь нее. Впрочем, ультразвук представляет собой волны, инициируемые скорее механическим, чем электромагнитным образом (хотя он инициируется за счет использования пьезоэлектрических материалов) и, таким образом, преодолевает одно из самых жестких физических ограничений, влияющих на звуковой образ ныряльщика.

Звук распространяется в воде в 4,5 раза быстрее, чем в воздухе (еще быстрее в соленой воде), что, предоставляя некоторые оперативные преимущества для скрытных операций, при этом требует некоей умственной настройки и перестройки со стороны водолазов с тем, чтобы компенсировать желания мозга связать звуки и дистанции прохождения с их «обычным» воздушным пространством. Это еще одна причина, почему подводная связь между отдельными лицами, по крайней мере, профессионалами, стремится быть как можно более краткой и сжатой.

Впрочем, потребность в надежной связи быстро растет, и это касается не только военной сферы, но также быстро развивающейся подводной деятельности - мониторинг окружающей среды, защита объектов, археология и любительские погружения. Применение патентованных алгоритмов и технологий, известных под общим термином DSPComm (Digital Spread Spectrum - цифровой расширенный спектр), в последние годы получило широкое распространение, позволив получить инновационные, экономичные и, прежде всего, более надежные сетевые решения по сравнению с теми, что мы имели раньше.

1. После запуска прочный фал развертывается с поднимающегося корпуса
2. Срабатывает механизм освобождения поднимающегося корпуса и корпус извлекается из поверхностного модуля
3. Поднимающийся корпус переходит к всплытию и начинает разматывать оптический кабель при всплытии модуля на поверхность
4. Первая стадия механизма наддува активирует выталкивающий носовой конус и поплавок из корпуса буя
5. Вторая стадия механизм наддува надувает поверхностный поплавок до рабочей конфигурации
6. Рабочая конфигурация. Оптический кабель по мере удаления подлодки от точки запуска буя разматывается как из поверхностного модуля, так и из поднимающегося корпуса

Военные условия

Впрочем, в последние годы произошел существенный прогресс в нашем понимании и в нашей реакции на особенности подводного мира, особенно когда речь идет о боевой эффективности. В 2014 году центр НАТО по морским исследованиям и разработкам (STO CMRE) организовал в Италии трехдневную конференцию по подводной связи. В преамбуле конференции CMRE говорится:

«Подводные коммуникационные технологии совершенствовались не только с развитием продвинутых методик когерентной модуляции, демодуляции, кодирования и декодирования, но также в процессе перехода от двухточечных соединений к многоскачковым специализированным сетям. На более высоких уровнях пакетной связи произошел значительный прогресс в развитии сетей передачи данных, MAС (подуровень управления доступом к среде), маршрутизации и других протоколов с целью установления эффективной и надежной связи. Становится также ясным, что подводные диапазон частот ограничен так, что никогда не будет «универсального» решения, поэтому системам связи необходимо будет самим адаптивно реконфигурироваться к меняющейся сетевой топологии, среде и приложению. Это приводит к интеллектуальным программируемым модемам с высокой надежностью установления связи на разных уровнях ».

«Резко контрастируя с успешной моделью, принятой в радиочастотной сфере для систем сотовой связи или беспроводных сетей WiFi, сообщество подводной связи не имеет цифровых стандартов, определяющих модуляцию, параметры кодирования или доступ к среде и протоколы маршрутизации. Как результат, каждый производитель модемов разработал собственные патентованные схемы и модемы, как правило, не способные установить связь с системами другого производителя. В настоящее время развитие модемов необходимо направлять по пути интеграции гораздо более сложных протоколов, включая MAC и маршрутизацию, таким образом, решая имеющуюся на физическом уровне проблему. Если мы хотим достигнуть совместимости, мы должны иметь, по меньшей мере, несколько реальных стандартов модуляции, кодирования и других протоколов, которые более чем один модем может распознать ».

Очевидный вывод, заключающийся в том, что подводная среда представляет проблему, насколько это касается стандартизации, привел к согласованному мнению о том, что в связи с высокой стоимостью проведения экспериментов в море самый разумный подход заключается в использовании методик моделирования и имитации с целью разработки приемлемых моделей для дальнейшего развития. Это внесет некоторую задержку по времени, но, пожалуй, она будет меньше, если пытаться разрабатывать новые системы на основе устаревших и принять итерационную модель разработки. Время пришло, конечно, для более радикального подхода, который, по всей видимости, и поддержал центр CMRE.

И этот радикальный подход просматривается в недавних запросах предложений Управления перспективных оборонных исследований DARPA касательно возможностей и систем подводной связи совершенно нового поколения. В запросе, в котором рассматриваются независимые беспроводные сетевые системы как связи, так и вооружения, сказано: «В прошедшем десятилетии развертывание воздушных и космических радиочастотных и оптико-электронных коммуникационных систем сделало глобальную, всепроникающую, сетевую, широкополосную связь реальностью для гражданских и военных платформ. С целью полной интеграции военных подводных платформ и систем и повышения их боевой эффективности DARPA ищет решения, расширяющие эту инфраструктуру связи на подводную среду».

Возможности, которые DARPA требует от новых систем, включают:

Целеуказание и разрешение на применение вооружения третьих сторон для развертываемых впереди подводных платформ и систем;

Передача с воздушных и космических сетей на подводные платформы в реальном времени и с высокой скоростью данных слежения за обстановкой;

Передача сенсорных данных и данных слежения за обстановкой с подводных сенсоров и платформ на тактические воздушные и космические сети;

Подводная сетевая инфраструктура для поддержки операций в обширных районах посредством мобильных и стационарных платформ, сенсоров и систем, например безэкипажных подводных аппаратов, действующих с подлодок, которые все объединены в сеть с тактическими и стратегическими пространством и сетями; и

Автономная, рассчитанная на работу в сетевой среде, обработка данных сенсоров, например, распределенных пассивных и активных гидроакустических станций.

В прошедшее десятилетие американский флот финансировал программу Deep Siren как важнейшую технологию своей системы связи Undersea FORCENET первого поколения. Разработанная компанией Raytheon в сотрудничестве с RRK Technologies и Ultra Electronics, Deep Siren позволяет подлодкам в погруженном положении поддерживать связь с воздушными платформами, надводными судами, другими субмаринами и спутниками за счет использования акустических буев одноразового применения независимо от скорости или глубины погружения подлодки. Гибкая и адаптирующаяся система Deep Siren с высоким уровнем помехозащищенности, способная работать в широком диапазоне акустических сред, продемонстрировала свою эффективность даже в условиях Арктики.

Аппаратура системы Deep Siren

Реализация связи между подлодками в 21 веке

Подводные лодки ограничены в общении с поверхностью односторонними сообщениями, передаваемыми на очень низких скоростях на крайне низких частотах (КНЧ, 3-3000 Гц) или очень низких частотах (ОНЧ, 3000-30000 Гц). Для того чтобы лодка смогла ответить, или в случае необходимости связи не буквенно-цифрового типа, она должна всплыть на поверхность или хотя бы на перископную глубину (18 метров), чтобы поднять антенну над водой.

Программа компании Lockheed Martin под названием Communications at Speed and Depth (CSD) позволяет малозаметным подлодкам подсоединяться к Глобальной информационной сети министерства обороны США как любому другому кораблю флота. Оснащение подлодок американского флота одноразовыми высокотехнологичными коммуникационными буями позволят вести двухсторонний обмен данными и речевыми и почтовыми сообщениями в реальном времени.

Еще до недавнего времени крупные антенны диапазонов КНЧ и ОНЧ считались современным решением обеспечения связи между «стелс»-подлодками. В рамках программы по исследованию высокочастотной активности верхних слоев атмосферы High Frequency Active Auroral Research были протестированы способы использования верхних слоев атмосферы в качестве замены антенн. Оказалась, что можно возбуждать ионосферу высокочастотными радиоволнами, тем самым, заставляя ее излучать волны с очень низкой частотой, необходимые для скрытного прохождения сквозь соленую воду.

Недавние исследования в области подводных коммуникаций были направлены на диапазоны более высоких частот в более компактных устройствах. Система Seadeep от компании Qinetiq позволяет наладить двустороннюю связь с американскими подлодками с использованием сине-зеленых лазеров, устанавливаемых на воздушных платформах. Проект Deep Siren компании Raytheon представляет собой набор одноразовых буев персонального вызова, которые могут передавать сообщения со спутников на подлодки акустическим способом (звук закодированного сигнала напоминает трели сверчков), но только в одном направлении.

Communication at Speed and Depth стала первой системой двусторонней подводной связи для подводных лодок. Точная глубина, на которой подлодки смогут развертывать буи засекречена, но в компании Lockheed Martin утверждают, что кабели буев измеряются милями. Этого вполне достаточно, чтобы субмарина могла выпустить буй на значительной глубине и продолжить движение на обычных эксплуатационных скоростях для выполнения боевой задачи.

Компания Lockheed Martin с двумя субподрядчиками Ultra Electronics Ocean Systems и Erapsco разработала три специальных буя. Два из них привязываются к подлодке и взаимодействуют с ней помощью оптоволоконного кабеля. Один из них несет оборудование для связи со спутниковой группировкой Iridium, а второй - для связи на сверхвысоких частотах. Третий буй - свободноплавающий акустическо-радиочастотный. Он может быть сброшен с воздуха или даже спущен через устройство удаления отходов. Батареи привязных буев работают до 30 минут и после их разряда самостоятельно затапливаются. Непривязанные буи рассчитаны на трехдневное развертывание.

1. БАРШ с комплектом TDU выбрасывается из TDU (устройство удаления отходов), основной балласт ускоряет процесс выброса буя
2. БАРШ вращается и основной балласт отделяется от буя
3. БАРШ погружается
4. Вспомогательный балласт выпускается на заданную глубину или через заданное время. БАРШ становится положительно плавучим и всплывает
5. БАРШ с комплектом TDU всплывает на поверхность. Время после запуска может занять несколько минут в зависимости глубины выброса и скорости
6. Поплавок БУРШ надувается и извлекает чехол с парашютом. Выпуск чехла освобождает комплект TDU из корпуса БАРШ
7. БАРШ начинает стандартную последовательность развертывания. Комплект TDU выполняет последовательность затопления
8. Буй начинает работать как акустическо-радиочастотный шлюз

Безопасность - забота не только военных

Параллельно с разработками в области военной подводной связи большое внимание уделяется улучшению понимания и, следовательно, более рациональной эксплуатации подводной среды в более мирных целях. Такие ведомства, как Национальное управление по проблемам океана и атмосферы (NOAA), уже используют акустические генераторы и процессоры для передачи данных, что помогает спрогнозировать и смягчить возможное влияние морских явлений, например цунами и ураганов. Исследователи из Университета города Буффало в настоящее время всерьез занимаются поиском альтернатив традиционной модели, в которой погружные сенсоры передают данные посредством акустических методов на надводные буи, где звуковые волны конвертируются в радиоволны для последующей передачи, как правило, через спутник, на наземные сети. Эта парадигма - в настоящее время практически используемая повсеместно - неэкономична и зачастую склонна к проблемам, связанным с несовместимостью интерфейсов и отсутствием возможности взаимодействия.

Ответ здесь кажется очевидным - создание подводного Интернета. При финансировании Национального научного фонда группа из Университета Буффало проводит эксперименты с проектами сенсорных/приемопередающих станций, которые дадут реальные сетевые возможности под водой, хотя необходимо полностью решить проблемы, связанные с полосами частот и большой пропускной мощностью. Основная проблема заключается, впрочем, в том, что работы, проводимые в этой области, весьма серьезно повлияют на вопросы безопасности. При росте населения, живущего в прибрежных районах, и еще больших темпах роста трафика морских торговых судов, океаны становятся еще более важным и уязвимым аспектом национальной и региональной безопасности - и проблема здесь не ограничивается правительствами.

Все большее распространение роботизированных систем, как надводных судов, так и подводных аппаратов, обеспечивающих безопасность в гаванях, буровых вышек на шельфе и важных береговых объектов, например транспортных развязок и электростанций, привело к быстрому повышению спроса на безопасную связь, особенно на связь с большими объемами передачи данных. Эксплуатация высокоскоростных подводных сетей поможет существенно упростить некоторые логистические проблемы, перед которыми стоят флоты и структуры по обеспечению морской безопасности многих стран.

Одни акустические системы, однако, вряд ли дадут долгосрочное решение, соответствующее потребностям подводной связи. Хотя они могут предоставлять эту услугу на значительные дальности, но их принципиальный недостаток связан с низкой скоростью передачи данных и большими задержками. В связи с этим знаменитый Вудсхоулский океанографический институт в настоящее время взялся за работы над оптическими коммуникационными системами, которые теоретически смогут преодолеть эти ограничения.

Институт уже успешно продемонстрировал устойчивую и надежную связь на скоростях до 10 Мбит/с с использованием простых автоматических систем, устанавливаемых на глубине. Потенциальное влияние этой технологии весьма заметно, например, в том, что привязные дистанционно управляемые аппараты, в настоящее время используемые при обслуживании буровых вышек, могут быть заменены простыми системами (даже одноразовыми) с питанием от батарей, что, таким образом, существенно снижает расходы.

Поскольку продовольственная безопасность становится в нынешнем столетии главной проблемой государства и большое внимание уделяется морским фермерским хозяйствам, как частичному ее решению, то потребность в надежной и безопасной связи между роботизированными фермами и надводной администрацией в полной мере должно стать основной заботой этого самого государства. Что касается перспектив морского применения, то оптические коммуникационные системы под водой предлагают громадное преимущество, имея высокую устойчивость к глушению или внешнему вмешательству. Как следствие, значительно повышается уровень безопасности связи - преимущество, которое компания QinetiQ North America активно использует исходя из своего 15 летнего опыта в этой области.

Кажется, что нет неразрешимых проблем, когда дело касается научной изобретательности. Использование опыта, полученного на земле и в воздухе, в подводном мире, использование существующих технологий, например оптической связи, и разработка специальных алгоритмов, - всё это, чтобы принять во внимание и использовать уникальные характеристики морской среды. По всей видимости, мир подводной связи ожидает значительный подъем интереса со стороны структур обеспечения безопасности на море и научного сообщества, а также вооруженных сил многих стран. Проблем конечно масса, они варьируются от сложностей достижения высокой скорости передачи данных посредством акустических средств связи и до ограниченного диапазона оптических систем, работающих под поверхностью воды. Впрочем, перспективы блестящи, учитывая выделяемые на решение проблемы ресурсы, включая финансовые. И это несмотря на то, что мы живем в век финансового аскетизма научно-исследовательской сферы. Таким образом, нас ждет интересная история… возможно.

/Alex Alexeev, topwar.ru /