Проект Сангвиник

Project Sanguine — проект ВМС США , предложенный в 1968 году для связи с затопленными подводными лодками с использованием крайне низкой частоты (ELF) радиоволн . Первоначально предложенная система, устойчивая к ядерной атаке, потребовала бы гигантской антенны, покрывающей две пятых штата Висконсин. Предложенный подход так и не был реализован из-за протестов и потенциального воздействия на окружающую среду. Меньшая по размеру и менее защищенная система под названием Project ELF, состоящая из двух связанных передатчиков ELF, расположенных в Клэм-Лейк, штат Висконсин. 46 ° 05'05,6 дюйма с.ш. 90 ° 55'03,7 дюйма з.д. / 46,084889 ° с.ш. 90,917694 ° з.д. / 46,084889; -90,917694 и Республика, Мичиган 46 ° 20'10,1 ″ с.ш. 87 ° 53'04,6 ″ з.д. / 46,336139 ° с.ш. 87,884611 ° з.д. / 46,336139; -87.884611 была построена в 1982 году и эксплуатировалась с 1989 по 2004 год. Система передавала данные на частоте 76 Гц. На частотах ELF полоса пропускания передачи была очень маленькой, поэтому система могла отправлять только короткие текстовые сообщения с очень низкой скоростью передачи данных. Эти сигналы использовались для вызова определенных судов на поверхность для получения более длительных оперативных приказов по обычной радио или спутниковой связи.

Предлагаемая система

Первоначально предложенная система должна была иметь гигантскую антенну, состоящую из 6000 миль (9700 км) подземных кабелей в прямоугольной сетке, покрывающей 22 500 квадратных миль (58 000 км2). ²), две пятых штата Висконсин, ^{[ 1 ]} питается от 100 подземных электростанций в бетонных бункерах. ^{[ 2 ]}^{[ 3 ]} Кабели были заземлены на концах, а петли переменного электрического тока текли глубоко в земле между концами кабеля, генерируя СНЧ-волны; это называется земляным диполем . Первоначальный проект должен был стоить миллиарды долларов. ^{[ 4 ]} и потреблять 800 мегаватт энергии. ^{[ 1 ]}^{[ 5 ]} Целью была система, которая могла бы передавать тактические приказы в одну сторону на атомные подводные лодки США в любую точку мира и выдержать прямую ядерную атаку. ^{[ 2 ]}

Проект с самого начала вызвал споры и подвергся критике со стороны политиков, антивоенных и экологических групп, обеспокоенных воздействием сильных токов на землю и электромагнитных полей на окружающую среду. ^{[ 2 ]}^{[ 3 ]}^{[ 6 ]}^{[ 7 ]} Ядерная живучесть системы была поставлена под сомнение из-за разработки советскими баллистическими ракетами РГЧ . ^{[ 3 ]} После попытки перенести проект на возвышенность Ллано в Техасе. ^{[ 8 ]} также была остановлена общественной оппозицией, ^{[ 3 ]} ВМС отказались от Sanguine и предложили серию все более скромных вариантов: Project Seafarer (1975), Austere ELF (1978) и, наконец, Project ELF (1981), который был построен. ^{[ 3 ]}^{[ 5 ]} Этой системе с меньшим энергопотреблением требовалось 15 минут для передачи каждой группы кодов, поэтому она не использовалась для прямой передачи тактических приказов, а вместо этого выполняла функцию «звонаря», приказывая конкретному судну подняться у поверхности и получать дальнейшие приказы обычным способом. радио или спутниковая связь. ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]}^{[ 3 ]} Номинально система вступила в строй в 1989 году, через 20 лет после того, как она впервые была запущена в эксплуатацию в качестве «испытательного центра», и использовалась до 2004 года, когда ВМС США объявили ее устаревшей, а затем она была остановлена и демонтирована.

Проект ЭЛФ

Карта, показывающая расположение передатчиков ELF ВМС США. Красные линии показывают пути прохождения наземных дипольных антенн. На объекте в Клэм-Лейке *(слева)* двое преодолели расстояние в 14 миль. наземные диполи. На республиканском объекте было два 14-мильных. диполи, ориентированные с востока на запад, и один на расстоянии 28 миль. диполь ориентирован с севера на юг.

Уменьшенная система, построенная ВМФ в 1969 году и получившая название Project ELF, начала официальные испытания в 1982 году и официально вступила в строй в 1989 году. ^{[ 9 ]} Он состоял из двух передатчиков: одного в Клэм-Лейк, штат Висконсин , и одного в Репаблике, штат Мичиган . ^{[ 9 ]} всего 84 мили (135 км) ^{[ 10 ]} антенны надземной линии электропередачи. Два передатчика обычно работали синхронно как одна антенна для увеличения дальности действия, но могли также работать независимо. Уменьшенная система не была рассчитана на то, чтобы выдержать ядерную атаку.

Объект в Клэм-Лейке, который служил испытательным полигоном и первоначально назывался Висконсинским испытательным полигоном (WTF), состоял из двух антенн линии передачи длиной 14 миль (23 км) (называемых наземными диполями ) в форме креста с передающая станция на их пересечении. ^{[ 1 ]}^{[ 11 ]} Республиканский объект состоял из трех линий электропередачи: двух длиной 14 миль (23 км) и одной длиной 28 миль (45 км). ^{[ 1 ]} в форме буквы «Ф» (форма не имеет существенного значения и продиктована наличием земли). ^{[ 11 ]} Линии, состоящие из 1,5-сантиметрового (0,59 дюйма) алюминиевого кабеля, опирающегося на изоляторы на деревянных опорах длиной 40 футов (12 м), напоминали обычные линии электропередачи. ^{[ 2 ]} Концы линий электропередачи были заземлены с помощью подземных медных кабелей и заземляющих стержней длиной от 1 до 3 миль (от 1,6 до 4,8 км). ^{[ 2 ]} позже заменены массивами электродов в глубоких скважинах глубиной 300 футов (91 м). ^{[ 1 ]} Передатчики посылали переменный ток силой 300 ампер по линиям, которые проходили через закопанные глубоко в Землю электроды. ^{[ 2 ]}

Передатчики работали на частоте 76 Гц в крайне низкочастотном диапазоне с попеременной возможностью на частоте 45 Гц. ^{[ 2 ]} и использовал общую мощность 2,6 мегаватт. ^{[ 5 ]} Они могли общаться с подводными лодками примерно на половине земной поверхности. Система работала непрерывно, 24 часа в сутки, отправляя сообщение о «неактивности», когда она не использовалась, чтобы подводные лодки могли убедиться, что они находятся в пределах досягаемости связи. ^{[ 9 ]}^{[ 11 ]}

Из-за чрезвычайно маленькой полосы пропускания диапазона ELF передатчики имели очень низкую скорость передачи данных . Они не могли передавать голос ( аудио ), а только короткие текстовые сообщения из нескольких букв. ^{[ 5 ]}^{[ 10 ]} Как сообщается, на передачу одной группы трехбуквенных кодов ушло 15 минут. ^{[ 10 ]}^{[ 11 ]}

Система вызывала споры и на протяжении всего срока ее эксплуатации подвергалась юридическим нападкам, искам и протестам. ^{[ 6 ]}^{[ 7 ]} В пяти случаях протестующие вырубали опоры линий электропередачи, ненадолго прерывая работу. ^{[ 7 ]}

В 2004 году ВМС отключили оба передатчика, объяснив это тем, что системы очень низкочастотной связи (ОНЧ) улучшились до такой степени, что система ELF стала ненужной. ^{[ 7 ]}

Как работает связь ELF

Подводные лодки защищены морской водой от всех обычных радиосигналов и, следовательно, отрезаны от связи с органами военного командования, находясь под водой. ^{[ 11 ]} Однако радиоволны очень низкой частоты могут проникать в морскую воду; чем ниже частота, тем глубже в океане они могут проникнуть. ^{[ 9 ]} Волны в диапазоне ОНЧ от 3 до 30 кГц могут проникать на глубину от 10 до 30 метров. ^{[ 10 ]} а со времен Второй мировой войны военно-морские силы использовали передатчики ОНЧ для связи с подводными лодками. Чтобы принимать сигналы VLF, подводные лодки должны подниматься прямо под поверхность или следовать за неглубоким антенным буем, что делает их уязвимыми для обнаружения противником. ^{[ 5 ]}^{[ 10 ]}

Радиоволны в диапазоне крайне низких частот (ELF) от 30 до 300 Гц могут проникать на глубину сотен метров, что позволяет им общаться с подводными лодками на их обычной рабочей глубине. ^{[ 5 ]} Чем ниже частота, тем длиннее длина волны радиоволн, и для их генерации передатчикам требуются более длинные антенные конструкции. В передатчиках ELF используются огромные антенны, называемые наземными диполями, состоящие из десятков и сотен километров воздушных кабелей, напоминающих обычные линии электропередачи. Линии передачи заземлены на концах, а контурные токи глубоко в Земле образуют часть антенны. Поскольку даже эти огромные антенны намного меньше длин волн СНЧ, они крайне неэффективны; лишь небольшая часть входной мощности излучается в виде волн СНЧ, а остальная часть рассеивается в виде тепла на сопротивлении антенны. При полной входной мощности 2,6 МВт оба американских передатчика ELF, работая вместе, генерировали всего около 8 Вт ELF-излучения. Этот слабый сигнал достиг подводных лодок более половины земного шара только из-за чрезвычайно низкого затухания СНЧ-волн — 1–2 дБ на 1000 километров. Передатчики ELF наиболее эффективны, когда они расположены над определенными подземными горными образованиями с низкой проводимостью , что заставляет токи распространяться глубже через больший объем породы, образуя большую «антенну». ^{[ 2 ]} По этой причине система США была расположена в Висконсине и на Верхнем полуострове Мичигана над формированием Лаврентьевского щита . ^{[ 2 ]}

Такие СНЧ-передатчики не могут быть установлены на подводных лодках из-за размеров антенны и высоких требований к мощности. Таким образом, связь ELF является односторонней: приемник на подводной лодке получает приказы от береговой станции, но не может ответить. Низкое затухание волн ELF с расстоянием позволяет одной станции ELF отправлять сообщения подводным лодкам по всему миру.

Еще одним недостатком ELF является то, что диапазон ELF имеет очень небольшую полосу пропускания и, следовательно, может передавать очень медленно только очень простые сообщения. ^{[ 5 ]}^{[ 10 ]} Сигналы ELF не могут передавать звук (голос), как другие типы радио, и могут передавать только короткие текстовые сообщения, состоящие из нескольких букв. Сообщается, что система ВМС США (вверху) использует трехбуквенные кодовые группы, и для передачи одной группы требуется 15 минут. ^{[ 10 ]}^{[ 11 ]}

Другие передатчики ELF

США, Россия, Индия и Китай — единственные страны, построившие средства связи ELF. ВМС Индии имеют действующую систему связи ELF на военно-морской базе INS Каттабомман для связи с подводными лодками класса «Арихант» и «Акула» . ^{[ 12 ]}^{[ 13 ]} Сообщается, что ВМФ России эксплуатирует передатчик СНЧ ЗЕВС , расположенный к северо-западу от Мурманска на Кольском полуострове на севере России. ^{[ 14 ]}

См. также

Ссылки

Сноски

^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Альтгельт, Карлос. «Крупнейшая в мире радиостанция» (DOC) . Рабочий стол вещателя . Барри Мишкинд . Проверено 17 февраля 2012 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж Джонс, Дэвид Лланвин (4 июля 1985 г.). «Отправка сигналов на подводные лодки» . Новый учёный . 26 (1463): 37–41 . Проверено 17 февраля 2012 г. - через Google Книги.
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Олдридж, Боб (2001). «История ELF: экстремально низкочастотная связь» (PDF) . Тихоокеанский центр исследования жизни. PLRC-941005B . Проверено 23 февраля 2012 г.
^ Салливан, Уолтер (13 октября 1981 г.). «Как огромная антенна может передавать сигналы в морскую тишину» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 22 мая 2012 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г Спинарди, Грэм (1994). От Полярной звезды до Трайдента: развитие технологии баллистических ракет флота США . Лондон: Издательство Кембриджского университета. стр. 81–82. ISBN 0-521-41357-5 – через Google Книги.
^ Перейти обратно: ^а ^б Бродер, Поль (2000). Потоки Смерти . Нью-Йорк: Саймон и Шустер. п. 62. ИСБН 0-7432-1308-4 – через Google Книги.
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д Коэн-Джоппа, Феличе (15 октября 2004 г.). «Проект ELF закрывается» . Ядерный резистор . № 135. Феличе и Джек Коэн-Джоппа . Проверено 10 июля 2014 г.
^ Эллис, Гровер (сентябрь 1973 г.). «Доктор Стрейнджлав вернулся!» . Техасский ежемесячник .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д «Площадка сверхнизкочастотных передатчиков, Клэм-Лейк, Висконсин» (PDF) . Факты о военно-морском флоте . ВМС США. 28 июня 2001 года . Проверено 17 февраля 2012 г. - через Федерацию американских ученых.
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г Фридман, Норман (1997). Путеводитель Военно-морского института по мировым системам военно-морского вооружения, 1997-1998 гг . Нью-Йорк: Издательство Военно-морского института. стр. 41–42. ISBN 1-55750-268-4 – через Google Книги.
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Хеппенхаймер, Т. А. (апрель 1987 г.). «Сигнальные сабвуферы» . Популярная наука . 230 (4): 44–48 . Проверено 17 февраля 2012 г. - через Google Книги.
^ «Военно-морской флот получает новое средство связи с атомными подводными лодками, бродящими под водой» . Таймс оф Индия . 31 июля 2014 г.
^ Харди, Джеймс (28 февраля 2013 г.). «Индия добивается успехов в строительстве объектов ELF» . Еженедельник защиты Джейн IHS . Архивировано из оригинала 23 февраля 2014 года.
^ Якобсен, Тронд (2001). «ЗЕВС — российский СНЧ-передатчик 82 Гц» . Радиоволны ниже 22 кГц . Веб-страница Ренато Ромеро . Проверено 17 февраля 2012 г.

Библиография

Бейкер, Р.Э. (1974). «Проект Сангвин: обзор и состояние концепции системы связи ELF ВМФ». В Ллаурадо, JG; Сансес, А; Баттоклетти, Дж. Х. (ред.). Биологические и клинические эффекты низкочастотных магнитных и электрических полей . Спрингфилд, Иллинойс: Томас. стр. 83–90. ISBN 9780398030247 .
Беккер, Роберт О. (1990). Перекрестные токи: перспективы электромедицины, опасности электрозагрязнения (1-е изд.). Лос-Анджелес: Дж. П. Тарчер. стр. 201–2, 233–4 . ISBN 9780874775365 .
Джонс, Дэвид Лланвин (4 июля 1985 г.). «Передача сигналов подводным лодкам» . Новый учёный . 26 (1463): 37–41. ISSN 0262-4079 . Проверено 17 февраля 2012 г. - через Google Книги.
Подождите, Джеймс Р. (20 октября 1972 г.). «Проект Сангвин». Наука . 178 (4058): 272–5. Бибкод : 1972Sci...178..272W . дои : 10.1126/science.178.4058.272 . ISSN 0036-8075 . ПМИД 17735468 .
Подождите, Джеймс Р. (апрель 1977 г.). «Распространение электромагнитных волн ELF и проект «Сангвиник / Моряк». Журнал IEEE океанической инженерии . 2 (2): 161–72. Бибкод : 1977IJOE....2..161W . дои : 10.1109/JOE.1977.1145337 . ISSN 0364-9059 .

[Altgelt-1] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Альтгельт, Карлос. «Крупнейшая в мире радиостанция» (DOC) . Рабочий стол вещателя . Барри Мишкинд . Проверено 17 февраля 2012 г.

[Jones-2] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж Джонс, Дэвид Лланвин (4 июля 1985 г.). «Отправка сигналов на подводные лодки» . Новый учёный . 26 (1463): 37–41 . Проверено 17 февраля 2012 г. - через Google Книги.

[Aldridge-3] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Олдридж, Боб (2001). «История ELF: экстремально низкочастотная связь» (PDF) . Тихоокеанский центр исследования жизни. PLRC-941005B . Проверено 23 февраля 2012 г.

[Sullivan-4] Салливан, Уолтер (13 октября 1981 г.). «Как огромная антенна может передавать сигналы в морскую тишину» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 22 мая 2012 г.

[Spinardi-5] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г Спинарди, Грэм (1994). От Полярной звезды до Трайдента: развитие технологии баллистических ракет флота США . Лондон: Издательство Кембриджского университета. стр. 81–82. ISBN 0-521-41357-5 – через Google Книги.

[Brodeur-6] Перейти обратно: ^а ^б Бродер, Поль (2000). Потоки Смерти . Нью-Йорк: Саймон и Шустер. п. 62. ИСБН 0-7432-1308-4 – через Google Книги.

[TheNuclearResistor-7] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д Коэн-Джоппа, Феличе (15 октября 2004 г.). «Проект ELF закрывается» . Ядерный резистор . № 135. Феличе и Джек Коэн-Джоппа . Проверено 10 июля 2014 г.

[8] Эллис, Гровер (сентябрь 1973 г.). «Доктор Стрейнджлав вернулся!» . Техасский ежемесячник .

[NavyFactSheet-9] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д «Площадка сверхнизкочастотных передатчиков, Клэм-Лейк, Висконсин» (PDF) . Факты о военно-морском флоте . ВМС США. 28 июня 2001 года . Проверено 17 февраля 2012 г. - через Федерацию американских ученых.

[Friedman-10] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г Фридман, Норман (1997). Путеводитель Военно-морского института по мировым системам военно-морского вооружения, 1997-1998 гг . Нью-Йорк: Издательство Военно-морского института. стр. 41–42. ISBN 1-55750-268-4 – через Google Книги.

[Heppenheimer-11] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Хеппенхаймер, Т. А. (апрель 1987 г.). «Сигнальные сабвуферы» . Популярная наука . 230 (4): 44–48 . Проверено 17 февраля 2012 г. - через Google Книги.

[12] «Военно-морской флот получает новое средство связи с атомными подводными лодками, бродящими под водой» . Таймс оф Индия . 31 июля 2014 г.

[13] Харди, Джеймс (28 февраля 2013 г.). «Индия добивается успехов в строительстве объектов ELF» . Еженедельник защиты Джейн IHS . Архивировано из оригинала 23 февраля 2014 года.

[Trond-14] Якобсен, Тронд (2001). «ЗЕВС — российский СНЧ-передатчик 82 Гц» . Радиоволны ниже 22 кГц . Веб-страница Ренато Ромеро . Проверено 17 февраля 2012 г.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]