Как называется сообщение с подводной лодки
Мистика низких частот. Как связаться с подводной лодкой?
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…
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?
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!
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?
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.
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.
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.
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?
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).
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 здания, 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.
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».
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 применение лазеров 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.
Как и при помощи каких радиоволн осуществляется радиосвязь с подводными лодками на глубине
реклама
Радиоволны СНЧ имеют несколько худшее распространение, но и при этом антенные системы передающих станций имеют гораздо меньшие размеры.
При реализации связи на сверхдлинных радиоволнах возникают большие технические трудности, и сложнее всего создать передатчик и передающую антенную систему из-за очень большой длинны волны, которая, например, при частоте 82 Гц. составляет 3658 км. Построить эффективную антенную систему, размеры которой сопоставимы с такими геометрическими размерами волны, сами понимаете, не представляется возможным. И инженеры пошли на хитрость, они закопали глубоко в землю, на расстоянии друг от друга в 40 – 50 км. два длинных электрода, подключенных к выходу передатчика. При этом линии протекания тока между электродами проникали в землю на большую глубину и использовали эту часть земли, как громадную антенну, получалась, что из самой земли в морские и океанские воды излучался сигнал СНЧ, который преодолевая толщу вод, достигал антенн подводных лодок.
реклама
Но и такая техническая реализация антенной системы очень сложна, и строить подобные сверхдлинноволновые станции связи с подводными лодками может себе позволить далеко не каждое государство. Передатчик этих станций оказался также очень сложным. Из-за генерации СНЧ электромагнитных колебаний он имеет катастрофически низкий коэффициент полезного действия (КПД), что накладывает очень большие технические трудности при его создании. Кроме того, из-за низкого КПД антенной системы, необходима очень большая мощность генерируемого сигнала. Это приводит к громадным размерам передатчика и большому энергопотреблению. В результате получается, что на один излученный ватт электромагнитной энергии, передатчик потребляет 100 кВт. электроэнергии. И обеспечивать этот передатчик электроэнергией должна целая электростанция. Это первый серьезный недостаток этого вида связи.
Поскольку на борту подводной лодки невозможно разместить подобный громадный передатчик, и создать такую передающую антенную систему, то сами понимаете, что связь будет только односторонней, команды могут передаваться от наземного центра управления на подводную лодку, а наоборот нет. Это второй серьезный недостаток.
Скорость передачи данных такой системы связи крайне мала, всего несколько знаков в минуту. Это третий серьезный недостаток. Для выхода из этой ситуации передаются только короткие условные сигналы, которые идентифицируются с отдаваемыми командами по соответствующей таблице, которая выдается команде перед отплытием.
реклама
На подводной лодке прием сигнала организуется достаточно просто, выпускается длинный трос – антенна, длинна которой может достигать нескольких километров, и может подвсплывать на меньшую глубину. Прием сигнала может происходить и при движении подводной лодки.
Но при всех недостатках этой связи, она обеспечивает скрытную, надежную, устойчивую связь с подводной лодкой находящейся на большой глубине, в любой точке земного шара, в любое время, в любых погодных условиях.
Если подводная лодка находится на небольшой глубине, то у нее появляется большое количество других каналов связи, в других частотных диапазонах, использующихся для наземной связи, например, через поднятую антенну с перископной глубины или с помощью всплывающих радиобуев. Связь между подводной лодкой и радиобуем реализуется при помощи кабеля или гидроакустического канала.
реклама
Но этим она может себя обнаружить. То есть эти каналы связи являются демаскирующими факторами для подводной лодки. И самым надежным каналом связи, с точки зрения скрытности, является радиосвязь на сверхдлинных радиоволнах. Подобная станция связи «ЗЕВС», работающая на частоте 82 Герца используется на Кольском полуострове.
Надеюсь, эта информация была для вас интересна. Пишите в комментариях, какие вы еще знаете виды связи с подводными лодками, находящимися на большой глубине.
Нейтринные коммуникации: как решают проблемы со связью подлодок
Свободно движутся сквозь воду лишь волны частотой несколько герц и длиной в десятки и сотни тысяч километров. Однако генерация таких сверхдлинных радиоволн требует огромной энергии, и каждая станция связи, способная использовать крайне низкие частоты, – чрезвычайно сложный и дорогостоящий проект, большинству стран либо не слишком нужный, либо вовсе непосильный. Насколько известно, подобные системы применяются лишь российским («Зевс») и американским (Seafarer) «подплавом».
При этом для принятия сигнала субмарина должна выбросить магнитную антенну достаточной длины и буксировать ее, снижая свою невидимость. Эффективность такой связи невысока: с помощью медленно колеблющихся волн возможно передавать в минуту не больше пары бит данных.
Для полноценных коммуникаций приходится использовать более короткие радиоволны диапазона очень низких частот. Они способны проникать на глубину примерно 20 м, позволяя подводникам оставаться под водой, ограничиться более короткими антеннами и увеличить пропускную способность примерно до 50 бит/с. С излучением такого сигнала справляются не только циклопические радиостанции, но и, например, специализированные командные самолеты с буксируемыми тросами-антеннами длиной до нескольких километров. Все эти сложности возникают из самой природы электромагнитных колебаний и, кажется, в принципе непреодолимы.
Новые источники
Ученые не оставляют попыток наладить принципиально новый канал связи с подводными аппаратами, в котором роль радиосигнала отводится модулированному пучку нейтрино. Эти частицы не несут заряда, почти ничего не весят и свободно проходят сквозь самую плотную среду. Нередко упоминается, что нейтрино способен пролететь насквозь слой свинца толщиной в тысячу световых лет. Тем более не помеха для них километры океанских глубин. Потоки нейтрино прилетают к нам от Солнца, из далекого космоса, и продолжают свое путешествие, ничего не замечая. Лишь редчайшие из них, столкнувшись с частицами атомного ядра, оставляют хоть какие-то следы своего визита, – и в этом случае их удается детектировать.
В получении узконаправленных потоков нейтрино особых затруднений нет: для этого существуют синхротроны. Разогнав пучок протонов и направив его в мишень, можно получить целый «душ» мезонов, быстрых и короткоживущих частиц, которые через долю секунды распадаются с образованием узкого, коллимированного пучка мюонных нейтрино. Такой излучатель способен обеспечить передачу сигнала в любую точку планеты, просто просвечивая ее насквозь и пересылая в минуту уже целые десятки байт.
Прием и передача
Уловить нейтрино непросто, но отдельные частицы из потока все-таки можно зарегистрировать и с подлодки. Для этого корпус можно покрыть тонкой металлизированной оболочкой, превратив его в многометровый детектор. Еще перспективнее оснастить судно датчиками черенковского излучения, которое создают некоторые нейтрино, пролетая сквозь воду. Этот подход намного увеличивает размеры принимающей «антенны»: вспышки можно обнаруживать с расстояния до нескольких километров, а искусственный интеллект наверняка поможет выделить нужный сигнал из естественного светового шума океана.
В 2012 году нейтринная связь была продемонстрирована на практике. Используя источник Fermilab NuMI, физики передали сигнал на расположенный в километре от него детектор MINERvA, экранированный 210 м скальной породы. Первым словом было «нейтрино», и на его пересылку со скоростью 0,1 бит/с ушло почти 2,5 ч. «Для практического применения потребуются существенные усовершенствования генераторов и детекторов», – резюмировали ученые.
О связи на подводных лодках(длинопост)
2000км) задача нереальная. Поэтому поступили другим способом. Вместо этого следует найти область Земли с достаточно низкой удельной проводимостью и заглубить в неё 2 значительных по размерам электрода на расстоянии порядка 60 км друг от друга. Поскольку удельная проводимость Земли в области электродов достаточно низкая, электрический ток между электродами будет проникать глубоко в недра Земли, используя их как часть огромной антенны. Третья проблема заключается в крайне малом количестве информации(3 знака в 5-15 мин), которую можно передать за сеанс. Поэтому на этих частотах передают только простейшие команды, типа «всплыть и слушать спутник». Четвертая проблема заключается в том, что сигнал сильно захламлен помехами как естественного, так и искуственного происхождения. Еще один недостаток заключается в невозможности ответить. Также не только передатчик, но и приемная антена имеют весьма немаленькие размеры, но эта антена в разы проще гидрофона.
Но несмотря на все недостатки, одно единственное достоинство перекрывает все эти недостатки. А именно возможность отправить сигнал на любую глубину. Поэтому у нас и у американцев появились данные станции. У нас это станция «ЗЕВС», находящемся на Кольском полуострове в Североморске-3, к востоку от Мурманска (факт существования советского КНЧ-передатчика был обнародован только в 1990 году). Такая схема антенны имеет крайне низкий КПД — для её работы требуются мощности отдельной электростанции, в то время как выходной сигнал имеет мощность в несколько ватт. Но зато этот сигнал может быть принят фактически в любой точке земного шара — даже научная станция в Антарктиде зафиксировала факт включения передатчика «ЗЕВС».
Американский передатчик «Seafarer» состоял из двух антенн в Клэм Лэйк, Висконсин (с 1977 года) и на базе ВВС «Сойер» в Мичигане (c 1980 года). Была демонтирована в сентябре 2004 года. До 1977 года использовалась система «Sanguine», находящаяся в Висконсине.
ВМС Великобритании предпринимали попытки построить свой передатчик в Шотландии, но проект был свёрнут.
Советская система «ЗЕВС» работает на частоте 82 Гц (длина волны — 3656 км), американская «Seafarer» (англ. мореплаватель) — 76 Гц (длина волны — 3944,64 км). Длина волны в этих передатчиках сравнима с радиусом Земли.
ЗЫ: в данный момент ведется изыскательская работа в области лазерной передачи инфы. Специальные лазеры могут без помех проникать на глубины до 700 метров. При этом могут нести весьма большое количество информации, имеют весьма небольшие приемные и передающие части, за небольшой промежуток времени «разбросать» сигнал можно по весьма большой площади, что позволяет не выдавать место предпологаемого нахождения лодки. Также к плюсам этого вида связи можно отнести весьма большую помехозащищенность и отправку доп сигналов для проверки верности получения.
ЗЗЫ: я не любитель писать текст на картинках, поэтому чутка картинок выкладываю в каменты
Подводные лодки
Первые подводные лодки
Первые проекты подводных лодок были разработаны ещё в XVII в. Это были герметично закрытые бочки, внутри которых находился экипаж и ёмкости, заполняемые водой, – балластные цистерны. Для того чтобы погрузиться под воду, подводная лодка должна была затопить цистерны, а для всплытия выпустить воду из них. Основная проблема была с двигателем и движителем.
Ранние изобретатели «потаённого судна» предлагали различные ласты, вёсла, спирали Архимеда, приводимые в движение мускульной силой. Конечно, сейчас это выглядит забавным, но первое боевое применение подводной лодки относится к концу XVIII в. Тогда, 6 сентября 1776 г., во время Войны за независимость в США, американский солдат Эзра Ли вышел в дельту рек Гудзон и Ист-Ривер на подводной лодке «Черепаха» конструкции инженера Д. Бушнелла. Лодка приводилась в движение вручную: Ли вращал движитель в виде архимедовой спирали. Вооружение «Черепахи» состояло из мощной мины, которую с помощью буравчика нужно было закрепить на корпусе флагманского линкора «Игл», стоявшего на якоре. Затея провалилась: корпус корабля был окован медью, а яйцевидное судёнышко нещадно трепали течения. Хорошо, что обошлось без жертв.
Почти на пару столетий о подводных лодках, как о боевом оружии, забыли. Следует, правда, упомянуть, что проблема приведения подводного корабля в движение очень сложна: ведь и паровая машина, и двигатель внутреннего сгорания нуждаются в атмосферном кислороде и в выхлопных трубах, поэтому необходимо было дождаться появления «правильных» силовых установок. Например, великий изобретатель Р. Фултон, «отец» парохода, наглядно продемонстрировал боевые свойства подводного корабля «Наутилус», взорвав цель буксируемой миной в 1800 г. Его «Наутилус» двигался над водой под парусом, а в погружённом положении – с помощью педального привода, как велосипед.
На воде субмарину приводил в движение двигатель внутреннего сгорания, под водой – электрические моторы. В ходе двух войн XX в. действия германских субмарин едва не поставили на колени «владычицу морей» – Англию.
Отдельно следовало рассмотреть вооружение подводной лодки. Ведь никто и не мог подумать поначалу, что «потаённое» судно сможет что-то большее, чем таранить вражеские суда из-под воды.
Французский географ и писатель, классик приключенческой литературы, один из основоположников научной фантастики Жюль Верн снабдил свой «Наутилус» всего лишь тараном, причём некоторые переводчики ставили его в носу «Наутилуса», а некоторые – на спине. Когда Жюль Верн узнал об изобретении торпеды, то он в панике бегал по Парижу, скупая свой роман, надеясь его уничтожить и переписать заново. И только с появлением электрического мотора, перископа – оптического прибора наблюдения из-под воды – и торпед подводная лодка перестала быть жалкой «лодкой» и превратилась в полноценный подводный корабль – субмарину.
Первые военные подводные лодки
Впервые подводную лодку, принявшую участие в боевых действиях, удалось создать американскому изобретателю Горацию Ханли, служившему в годы Гражданской войны в США (1861—1865 гг.) в армии мятежных южан. Ханли создал подводную лодку из паровозного котла, на обоих концах которого были сварены заостренные оконечности. В движение лодка приводилась винтом, который вращали 8 матросов. Вооружение состояло из шестовой мины, закрепленной на носу.
17 февраля 1864 г. лодка таранила корвет «Хусатоник» северян. Ее командир Д. Диксон подорвал мину, отправив корвет на дно. Лодка в момент взрыва не пострадала, но спустя 45 минут волна захлестнула открытый люк и субмарина затонула со всем экипажем.
Возможность использования подводной лодки в боевых действиях на море была доказана на практике, и в ведущих морских державах мира были начаты исследования, направленные на создание подводных лодок и двигателей для них.
В конце XIX в. появились лодки с электрической силовой установкой для движения под водой и паровым двигателем для надводного плавания. Затем для движения в надводном положении начали применять бензиновую (или гораздо более безопасную дизельную) силовую установку.
17 мая 1897 г. американский инженер Джон Холланд спустил на воду подводную лодку «Холланд VI» водоизмещением 63 т. На судне был установлен автомобильный двигатель мощностью 43 л. с. для надводного хода и электродвигатель для подводного хода. Скорость в надводном состоянии составляла 8 узлов, в погруженном — 5 узлов. Купленная военным флотом США в 1900 г. «Холланд VI» получила обозначение «Холланд» SS-1 и стала одной из первых в истории США боевых подводных лодок.
Водоизмещение лодок постоянно увеличивалось. Если «Холланд» SS-1 имела водоизмещение до 70 т, то в 1907 г. на воду была спущена лодка водоизмещением 342 т, а в 1911 г. — 965 т. Именно такого водоизмещения достигли русские подводные лодки типа «Нарвал», строившиеся в 1911—1915 гг. в России по американскому проекту «Холланд». Вооружение составляло 4 торпедных аппарата (2 носовых и 2 кормовых) калибра 450 мм. 4 дизельных двигателя по 160 л. с. и 2 электромотора по 245 л. с. позволяли достигать надводной скорости 12 узлов, подводной — 10 узлов.
Подводные лодки Первой мировой войны
Субмарина U-9 образца 1910 г. была одной из первых германских подводных лодок. Она имела водоизмещение 611 т, экипаж состоял из 25 человек, на вооружении имелось 4 торпедных аппарата калибра 450 мм.
В 1914 г. была введена в эксплуатацию еще одна германская подводная лодка — U-35. Субмарина водоизмещением 971 т вооружалась четырьмя 500-мм торпедными аппаратами (2 носовыми и 2 кормовыми), запас составлял 6 торпед. За время службы (до 1918 г.) лодка совершила 19 боевых походов, в течение которых потопила вражеские суда (в основном торговые) водоизмещением более 500 000 т.
В 1916 г. со стапелей кильской верфи «Дойче Верке» спустился необычный корабль. Это была первая в мире торговая субмарина «Дойчланд» водоизмещением около 2000 т. Не от хорошей жизни Германия строила подобные суда: вся надводная торговля была блокирована британским флотом. Впрочем, в 1917 г. «Дойчланд» перешла в руки ВМФ Германии и путем установки двух торпедных аппаратов была переоборудована в боевую подводную лодку.
Британцы ответили созданием лодок типа «К» — настоящих подводных крейсеров водоизмещением 2800 т. Для надводного хода на них использовались паровые турбины мощностью 10 000 л. с.! Подобные грозные суда позволили Англии эффективно сражаться с германскими субмаринами.
Всего за время войны около 600 подводных лодок воевавших государств потопили 55 крупных надводных кораблей (линкоров, крейсеров и вспомогательных крейсеров), 105 эскадренных миноносцев и 33 подводные лодки (11% от числа погибших во время войны). Подводные лодки Германии во время войны потопили 5861 торговое судно общей грузовместимостью 13,2 млн т. Во время боевых действий из 372 немецких подводных лодок погибли 178 (48%).
Как одна лодка может решить исход войны?
Германская подводная лодка Первой мировой войны U-20 была спущена на воду в 1912 г. Этот подводный корабль стал печально знаменит. 7 мая 1915 г. по ошибке он потопил британский пассажирский лайнер «Лузитания». Погибли граждане Соединенных Штатов Америки, государства, до тех пор державшего военный нейтралитет. Это подтолкнуло США к вступлению в войну против Германии, что резко изменило ход войны не в пользу немцев.
Подводные лодки Второй мировой войны
К началу Второй мировой войны в составе флотов ведущих морских держав имелось следующее количество подводных лодок: Великобритания — 58, Германия — 57, США — 99, Франция — 77, Италия —105, Япония — 56. ВМФ СССР к началу Великой Отечественной войны располагал 212 субмаринами.
Одним из новшеств, примененных на флоте в конце Второй мировой войны, стал изобретенный в Германии шноркель — устройство, позволяющее дизельным двигателям работать на глубине. Благодаря его использованию отпала необходимость всплывать для подзарядки батарей. Однако операторы британских и американских РЛС достаточно быстро научились засекать выступающую из воды головку шноркеля, так что радикального снижения потерь германских подводных лодок не произошло.
Основу советского подводного флота в годы Второй мировой войны составляли лодки типа Щ (подводное водоизмещение — 700 т, вооружение — 6 торпедных аппаратов). Их действия были весьма успешными, ни один другой тип кораблей в советском флоте не получил такого количества почетных званий и наград. Например, лодка Щ-317 под командованием капитан-лейтенанта Н. Мохова, действовавшая в южной части Балтийского моря, потопила 5 транспортов противника общим водоизмещением 46 000 т.
ВМФ СССР, в свою очередь, лишился во Второй мировой войне 102 подводных лодок.
Во время Второй мировой войны появился самый многочисленный класс подводных лодок ВМФ США за всю историю. С 1942 по 1946 г. были выпущены 122 дизель-электрические подводные лодки класса «Балао» водоизмещением 2500 т. Основное вооружение составляли десять 533-мм торпедных аппаратов с запасом 24 торпеды; кроме того, на орудийной палубе располагались автоматические зенитные пушки калибра 40 или 20 мм. К этому классу принадлежала, например, лодка «Пампанито» под номером SS-383. Сейчас это корабль-музей, Национальный исторический памятник США.
В 1938—1943 гг. на японских судостроительных верфях было построено 20 подводных лодок типа 1-15 — самого многочисленного типа крейсерских субмарин японского ВМФ. Водоизмещение составляло 3654 т, вооружение — 6 носовых 533-мм торпедных аппаратов (боезапас 17 торпед), а также гидроплан. Все субмарины этого типа погибли в боях в 1942—1945 гг.
Самая крупносерийная партия подводных лодок в истории флота была построена для германского Кригсмарине. Субмарины типа VII были выпущены с 1935 по 1945 г. общей серией в 703 лодки. Они имели водоизмещение 871 т и относились к среднему классу. Лодки вооружались 4 носовыми и 1 кормовым торпедными аппаратами калибра 533 мм, боезапас составлял 14 торпед или 26 мин. Одна из лодок этого класса под номером U-995 окончательно была выведена из состава флота в 1965 г. и сейчас служит в качестве музейного корабля.
Кригсмарине — официальное название германских военно-морских сил в период Третьего рейха
Во время Второй мировой войны с обеих сторон погибли 1123 подводные лодки (из 1978 принимавших участие, то есть более половины). Треть из них потоплена самолетами, треть — надводными кораблями, и только 6,5% уничтожено подводными лодками.
За время войны германские, японские и итальянские подводные лодки потопили 2828 судов США, Англии, Франции, их союзников и нейтральных государств общей грузовместимостью 14,5 млн т (68% общих потерь судов союзников). В ответ субмарины союзников уничтожили транспорты противника общей грузовместимостью около 5,8 млн т. Кроме транспортов подводные лодки всех иностранных государств уничтожили 395 боевых кораблей: 75 подводных лодок, 17 авианосцев, 3 линкора, 32 крейсера, 122 эсминца и 146 других надводных кораблей.
Послевоенные дизель-электрические подводные лодки
По окончании Второй мировой войны развитие подводных лодок происходило под сильным влиянием достижений германского флота. Германский Кригсмарине успел разработать весьма эффективные подводные аппараты, но, к счастью для союзников, поставить их на вооружение и использовать по назначению уже не удалось.
Советские конструкторы на базе германской подводной лодки серии XXI разработали лодку проекта 613 водоизмещением 1350 т. Ее энергетическая установка состояла из двух дизелей и электродвигателей. Вооружение включало 4 носовых и 2 кормовых 533-мм торпедных аппарата. Под водой лодка развивала скорость хода до 13,1 узла, в надводном положении — до 18,3 узла. Командование ВМФ СССР планировало построить сразу 340 таких лодок. С 1950 по 1957 г. удалось изготовить 215 единиц, что стало рекордной цифрой серийного выпуска подводных лодок в отечественном кораблестроении.
Примерно тогда же в Советском Союзе была разработана более крупная лодка проекта 641. Эта субмарина водоизмещением 1950 т имела на вооружении сразу 10 торпедных аппаратов (6 носовых и 4 кормовых) калибра 533 мм. Боезапас составлял 22 торпеды или 32 мины. Всего было построено 75 таких подводных кораблей.
Новые германские лодки проекта 212 оснащаются гибридной двигательной установкой. Под водой используются аккумуляторные батареи, а для плавания в надводном положении — традиционный дизель-генератор. Лодка имеет водоизмещение 1830 т. Под водой она может идти со скоростью до 20 узлов, скорость надводного хода — 14,2 узла. Вооружение состоит из 6 торпедных аппаратов.
Высоким спросом на мировых рынках вооружений пользуются советские/российские подводные лодки проекта 877 «Варшавянка» и аналогичные им лодки проектов 636 и 677.
По проекту 877 изготовлено около 50 лодок. Они имеют водоизмещение 3950 т и оснащены энергетической установкой мощностью 3750 л. с. Скорость подводного хода достигает 17 узлов, надводного — 10 узлов. Вооружение состоит из 6 торпедных аппаратов.
Следует отметить, что наряду с традиционным торпедным вооружением многие современные дизель-электрические подводные лодки имеют и ракетное вооружение, причем крылатые и противокорабельные ракеты запускаются из стандартных торпедных аппаратов.
С 1990 по 2003 г. было построено 6 дизель-электрических подводных лодок типа «Коллинз» — единственных типов подводных лодок ВМФ Австралии. Эти субмарины водоизмещением 3353 т — настоящие гиганты среди дизель-электрических «одноклассниц». Их вооружение составляет 6 носовых 533-мм торпедных аппаратов с боезапасом 22 торпеды. Вместо торпед могут использоваться ракеты «Гарпун» (боезапас 22 ракеты) или мины (44 штуки).
Атомные подводные лодки — «великаны» морских глубин
В 1954 г. в состав флота США была принята атомная подводная лодка SSN 571 «Наутилус». Ее водоизмещение составляло 4000 т, максимальная скорость подводного хода — 22,5 узла. Вооружение состояло из 6 торпедных аппаратов.
В 1956 г. в США приступили к постройке первых атомных подводных лодок, вооруженных баллистическими ракетами, которые стартовали с лодки в подводном положении. Уже строящуюся торпедную атомную субмарину типа «Скип-джек» оснастили секцией с 16 шахтами для пуска баллистических ракет «Поларис» А1 с дальностью полета 2200 км. Новая лодка получила обозначение SSBN 598 «Джордж Вашингтон». Она имела водоизмещение 7000 т, скорость подводного хода достигала 30,5 узла. За 5 лодками этого типа последовали 5 ракетных лодок типа «Этан Аллен» подводным водоизмещением 7880 т с баллистическими ракетами «Поларис» А2 с дальностью полета 2800 км.
Самой многочисленной стала серия ракетных лодок типа «Лафайетт», состоявшая из 31 корабля, каждый из которых имел 16 баллистических ракет «Поларис» А2 или «Поларис» АЗ (дальность полета 4630 км). Позже часть лодок была перевооружена ракетами «Посейдон» СЗ с разделяющейся головной частью (дальность полета 4630 км).
С 1981 г. в состав ВМФ США поступают ракетные атомные подводные лодки серии «Огайо». Их ракетный отсек включает 24 шахты для пуска баллистических ракет «Трайдент» с дальностью полета 8056 км.
Советские лодки проекта 667А (шифр «Навага») по примеру американских лодок имели отсек с 16 пусковыми шахтами ракет Р-27 с максимальной дальностью полета 2500 км. Лодки могли развивать скорость подводного хода до 27 узлов. За внешнее сходство с американскими ракетоносцами советские моряки неофициально называли их «Ваня Вашингтон». Всего по проекту 667А и последующим модификациям было изготовлено 77 подводных ракетоносцев, что стало самой крупной серией таких кораблей в мире.
Советским ответом на создание ракетоносцев «Огайо» стала разработка новой стратегической системы «Тайфун», в состав которой вошли атомная подводная лодка проекта 941 (шифр «Акула») и межконтинентальная ракета Р-39 с дальностью полета до 10 000 км.
Не все ядерные субмарины столь огромны. Во флотах стран мира состоят на вооружении многоцелевые лодки, предназначенные для борьбы с атомными подводными ракетоносцами. Новейшим типом подобных кораблей являются атомные подводные лодки типа «Астьют» ВМФ Великобритании. Это небольшие малошумящие подводные аппараты водоизмещением 7800 т. На их вооружении имеются 6 носовых 533-мм торпедных аппаратов, 48 торпед или ракет, а также крылатые ракеты «Томагавк» и противокорабельные ракеты «Гарпун». Первая подводная лодка типа «Астьют» введена в строй в 2010 г., еще 8 лодок находятся в процессе постройки. Новейшим американским аналогом британских «Астьют» являются атомные подводные лодки класса «Вирджиния». Головная лодка нового типа — SSN-774 «Вирджиния» — вошла в состав флота в 2004 г. Предполагается, что ВМС США получит 30 лодок этого типа. Водоизмещение аналогично британской «Астьют» — 7900 т. Схоже и вооружение: 4 торпедных аппарата (боезапас 26 торпед), а также 12 пусковых устройств ракет «Томагавк».
По имеющимся сведениям, в конце XX в. в составе флотов стран НАТО находилось 217 подводных лодок, из которых 124 — атомные.