За­го­ри­зонт­ные РЛС, по­пыт­ка ин­же­не­ра обьяс­нить слож­ное по про­сто­му. (часть вто­рая) "Рус­ский дятел", "Зевс" и "Антей".

Вто­рая часть ста­тьи по­свя­щён­ная спо­со­бом уви­деть что там за го­ри­зон­том. Про­чи­тав ком­мен­та­рии к про­шлой ста­тье, решил более по­дроб­но рас­ска­зать о СДВ связи и РЛС на прин­ци­пах "небес­но­го луча", о РЛС ра­бо­та­ю­щие на прин­ци­пах "зем­но­го луча" будет в сле­ду­ю­щей ста­тье, уж если рас­ска­зы­вать то рас­ска­зы­вать по­сле­до­ва­тель­но.

ВМЕ­СТО ПРЕ­ДИ­СЛО­ВИЯ

В пер­вой части ста­тьи я рас­ска­зал ос­но­вы необ­хо­ди­мые для по­ни­ма­ния. По­это­му если вдруг что то стало непо­нят­но, чи­тай­те её, узна­е­те что-​то новое или осве­жи­те за­бы­тое. В этой части решил пе­рей­ти от тео­рии к кон­кре­ти­ке и вести рас­сказ опи­ра­ясь на ре­аль­ные об­раз­цы. Для при­ме­ров, во из­бе­жа­нии вбро­сов, дез­ин­фор­ма­ции и раз­жи­га­нии пу­ка­нов ди­ван­ных ана­ли­ти­ков, буду ис­поль­зо­вать си­сте­мы ко­то­рые давно по­став­ле­ны в строй и не яв­ля­ют­ся сек­рет­ны­ми. По сколь­ку это не яв­ля­ет­ся моей спе­ци­а­ли­за­ци­ей, я рас­ска­зы­ваю то что узнал в быт­ность мою сту­ден­том от пре­по­дов, на пред­ме­те "Ос­но­вы Ра­дио­ло­ка­ции и Ра­ди­о­на­ви­га­ции", и то что нарыл по раз­ным ис­точ­ни­кам на про­сто­рах па­у­ти­ны. Ко­мра­ды хо­ро­шо под­ко­ван­ные в этой теме, если най­дё­те неточ­ность, кон­струк­тив­ная кри­ти­ка все­гда при­вет­ству­ет­ся.

"РУС­СКИЙ ДЯТЕЛ" ОН ЖЕ "ДУГА"

"ДУГА" яв­ля­ет­ся пер­вой за­го­ри­зонт­ной РЛС в союзе (не пу­тать с над­го­ри­зонт­ны­ми) пред­на­зна­чен­ной для об­на­ру­же­ния пус­ков бал­ли­сти­че­ских ракет. Из­вест­но о трех стан­ци­ях этой серии: Экс­пе­ри­мен­таль­ная уста­нов­ка «ДУГА-​Н» возле Ни­ко­ла­е­ва, "ДУГА-1" в по­сёл­ке Чернобыль-​2, "ДУГА-2" в по­сёл­ке Боль­шая Кар­тель рядом с Комсомольском-​на-Амуре. На дан­ный мо­мент все три стан­ции вы­ве­де­ны из экс­плу­а­та­ции их элек­трон­ное обо­ру­до­ва­ние де­мон­ти­ро­ва­но, также де­мон­ти­ро­ва­ны ан­тен­ные ре­шет­ки кроме стан­ции на­хо­дя­щий­ся в Чер­но­бы­ле. Ан­тен­ное поле стан­ции "ДУГА" одно из самых за­мет­ных со­ору­же­ний в зоне от­чуж­де­ния после зда­ния самой ЧАЭС.

Ан­тен­ное поле "ДУГИ" в Чер­но­бы­ле, хотя оно боль­ше по­хо­же на стен­ку)

Стан­ция ра­бо­та­ла в КВ диа­па­зоне на ча­сто­тах 5-28МГц. Об­ра­ти­те вни­ма­ние что на фото видно, грубо го­во­ря, две стены. По сколь­ку нель­зя было со­здать одну до­ста­точ­но ши­ро­ко­по­лос­ную ан­тен­ну, было при­ня­то ре­ше­ния раз­бить ра­бо­чий диа­па­зон на две ан­тен­ны, каж­дая рас­счи­тан­ная на свою по­ло­су ча­стот. Сами ан­тен­ны не яв­ля­ют­ся одной цель­ной ан­тен­ной а со­сто­ят из мно­же­ства от­но­си­тель­но неболь­ших ан­тенн. Такая кон­струк­ция на­зы­ва­ет­ся Фа­зи­ро­ван­ной Ан­тен­ной Ре­шёт­кой (ФАР). На фото с низу одни сег­мент такой ФАР:

Так вы­гля­дит один сег­мент ФАР "ДУГИ", без несу­щих кон­струк­ций.

Рас­по­ло­же­ние от­дель­ных эле­мен­тов на несу­щей кон­струк­ции

Пару слов о том что такое ФАР. Неко­то­рые про­си­ли меня опи­сать что это такое и как это ра­бо­та­ет, уже думал на­чать, но при­шёл к вы­во­ду что при­дёт­ся это де­лать в виде от­дель­ной ста­тьи, так как нужно рас­ска­зать кучу тео­рии для по­ни­ма­ния, так что ста­тья про ФАР будет в бу­ду­щем. А если в двух сло­вах то: ФАР поз­во­ля­ет при­ни­мать ра­дио­вол­ны при­хо­дя­щие на неё с опре­де­лён­но­го на­прав­ле­ния и от­филь­тро­вы­вать всё то что при­хо­дит с дру­гих на­прав­ле­ний, при чем из­ме­нять на­прав­ле­ние при­ё­ма можно не меняя по­ло­же­ния ФАР в про­стран­стве. Что ин­те­рес­но эти две ан­тен­ны, на сним­ках с верху, при­ни­ма­ю­щие, то-​есть они не могли ни­че­го пе­ре­да­вать (из­лу­чать) в про­стран­ство. Бы­ту­ет оши­боч­но мне­ние что из­лу­ча­те­лем для "ДУГИ" был на­хо­дя­щий­ся рядом ком­плекс "КРУГ", это не так. ВНЗ "КРУГ" (не пу­тать с ЗРК КРУГ) был пред­на­зна­чен для дру­гих целей, хоть и ра­бо­тал в паре с "ДУГОЙ", о нём будет ниже. Из­лу­ча­тель дуги на­хо­дил­ся в 60 км от Чернобыля-​2 возле го­ро­да Любеч (Чер­ни­гов­ская об­ласть). К со­жа­ле­нию не смог найти не одной до­сто­вер­ной фо­то­гра­фии сего объ­ек­та, есть толь­ко сло­вес­ное опи­са­ние: "Пе­ре­да­ю­щие ан­тен­ны также по­стро­е­ны по прин­ци­пу фа­зи­ро­ван­ной ан­тен­ной ре­шёт­ки и были мень­ше и ниже, их вы­со­та со­став­ля­ла 85 мет­ров.". Если кто вдруг об­ла­да­ет фо­то­гра­фи­я­ми этого со­ору­же­ния буду очень бла­го­да­рен. При­ём­ная си­сте­ма ЗРЛС "ДУГА" по­треб­ля­ла около 10 МВт, сколь­ко по­треб­лял пе­ре­дат­чик ска­зать не могу ибо цифры уж очень от­ли­ча­ют­ся в раз­ных ис­точ­ни­ках, на вскид­ку могу ска­зать что мощ­ность од­но­го им­пуль­са была не мень­ше 160 МВт. Хочу об­ра­тить вни­ма­ние что из­лу­ча­тель был им­пульс­ный, как раз эти им­пуль­сы, ко­то­рые слы­ша­ли в своём эфире аме­ри­кан­цы, и дали на­зва­ние для стан­ции "дятел". Ис­поль­зо­ва­ние им­пуль­сов необ­хо­ди­мо для того чтобы при их по­мо­щи можно до­стичь боль­ше из­лу­ча­е­мой мощ­но­сти чем по­сто­ян­ная по­треб­ля­е­мая мощ­ность из­лу­ча­те­ля. Это до­сти­га­ет­ся путём на­коп­ле­ния энер­гии в пе­ри­од между им­пуль­са­ми, и из­лу­че­ние этой энер­гии в виде крат­ко­вре­мен­но­го им­пуль­са. Обыч­но время между им­пуль­са­ми, не мень­ше чем в де­сять раз, пре­вы­ша­ет время са­мо­го им­пуль­са. Имен­но такое ко­лос­саль­ное по­треб­ле­ние энер­гии объ­яс­ня­ет по­строй­ку стан­ции в от­но­си­тель­но бли­зо­сти от АЭС - ис­точ­ни­ка энер­гии. Вот как кста­ти зву­чал "рус­ский дятел" в аме­ри­кан­ском ра­дио­эфи­ре. Что ка­са­ет­ся воз­мож­но­стей "ДУГИ" то стан­ции этого типа могли за­се­кать толь­ко мас­си­ро­ван­ный старт ракет при ко­то­ром об­ра­зу­ет­ся боль­шое ко­ли­че­ство фа­ке­лов иони­зи­ро­ван­но­го газа от дви­га­те­лей ракет. Нашёл вот такую кар­тин­ку с сек­то­ра­ми об­зо­ра трех стан­ций типа "ДУГА":

Эта кар­тин­ка яв­ля­ет­ся пра­виль­но от­ча­сти по­то­му что по­ка­зы­ва­ет толь­ко на­прав­ле­ния об­зо­ра, а сами сек­то­ра об­зо­ра обо­зна­чен­ный не пра­виль­но. В за­ви­си­мо­сти от со­сто­я­ния ионо­сфе­ры угол об­зо­ра был при­мер­но равен 50-75 гра­ду­сов, хотя на кар­тин­ке он по­ка­зан в гра­ду­сов 30 мак­си­мум. Даль­ность об­зо­ра опять же за­ви­се­ла от со­сто­я­ния ионо­сфе­ры и была не мень­ше 3 тыс км, а в луч­шем слу­чае можно было ви­деть пуски аж за эк­ва­то­ром.  Из чего можно было сде­лать вывод что стан­ции про­смат­ри­ва­ли всю тер­ри­то­рию се­вер­ной Аме­ри­ки, Арк­ти­ки, и се­вер­ные части ат­лан­ти­че­ско­го и ти­хо­го оке­а­нов, одним сло­вом почти все воз­мож­ные рай­о­ны пуска бал­ли­сти­че­ских ракет.

ВНЗ "КРУГ"

Для кор­рект­ной ра­бо­ты ЗРЛС и опре­де­ле­ния оп­ти­маль­ной трас­сы про­хож­де­ния зон­ди­ру­ю­ще­го луча необ­хо­ди­мо иметь точ­ные дан­ные о со­сто­я­нии ионо­сфе­ры. Для по­лу­че­ния этих дан­ных была пред­на­зна­че­на стан­ция Воз­врат­но На­клон­но­го Зон­ди­ро­ва­ния (ВНЗ) ионо­сфе­ры "КРУГ". Стан­ция со­сто­я­ла из двух колец ан­тенн по­хо­жих как на ФАР "ДУГИ" толь­ко рас­по­ло­жен­ных вер­ти­каль­но, всего было 240 ан­тенн вы­со­той 12 мет­ров каж­дая, и одна ан­тен­на сто­я­ла на од­но­этаж­ном зда­нии в цен­тре кру­гов.

ВНЗ "КРУГ"

В от­ли­чии от "ДУГИ" при­ём­ник и пе­ре­дат­чик на­хо­дят­ся в одном месте. В за­да­чу этого ком­плек­са вхо­ди­ло по­сто­ян­но опре­де­лять длины волн ко­то­рые с наи­мень­шим за­ту­ха­ни­ем рас­про­стра­ня­ют­ся в ат­мо­сфе­ре, даль­ность их рас­про­стра­не­ния и углы под ко­то­ры­ми волны от­ра­жа­ют­ся от ионо­сфе­ры. По этим па­ра­мет­рам вы­счи­ты­ва­лась трас­са про­хо­да луча до цели и об­рат­но и при­ём­ная ФАР на­стра­и­ва­лась таких об­ра­зом что бы при­ни­мать толь­ко свой от­ра­жён­ный сиг­нал. Про­сты­ми сло­ва­ми вы­чис­ля­ли угол при­хо­да от­ра­жён­но­го сиг­на­ла и со­зда­ва­ли в этом на­прав­ле­нии мак­си­маль­ную чув­стви­тель­ность ФАР.

СО­ВРЕ­МЕН­НЫЕ ЗРЛС "ДОН-2Н" "ДА­РЬЯЛ", "ВОЛГА", "ВО­РО­НЕЖ" 

Эти стан­ции стоят до сих пор на бо­е­вом де­жур­стве (кроме да­рья­ла), до­сто­вер­ной ин­фор­ма­ции по ним крайне мало, по­это­му озву­чу их воз­мож­но­сти по­верх­ност­но. В от­ли­чии от "ДУГИ" эти стан­ции могут фик­си­ро­вать от­дель­ные пуски ракет, и даже об­на­ру­жи­вать кры­ла­тые ра­ке­ты ле­тя­щие на сверх малых. В целом кон­струк­ция не из­ме­ни­лась, это те же ФАР слу­жа­щие для при­ё­ма и пе­ре­да­чи сиг­на­лов. По­ме­ня­лись ис­поль­зу­е­мые сиг­на­лы, они такие же им­пульс­ные, но те­перь они раз­ма­за­ны рав­но­мер­но по ра­бо­чей по­ло­се ча­стот, про­сты­ми сло­ва­ми это уже не стук дятла, а рав­но­мер­ный шум, ко­то­рый слож­но вы­де­лить на фоне дру­гих шумов не зная из­на­чаль­ной струк­ту­ры сиг­на­ла. Так же по­ме­ня­лись ча­сто­ты, если дуга ра­бо­та­ла в КВ диа­па­зоне то "Да­рьял" спо­со­бен ра­бо­тать в КВ, УКВ и УВЧ.  Опре­де­лят цели те­перь могут не толь­ко по вы­хло­пу газа но и по самой тушке цели, о прин­ци­пах об­на­ру­же­ния целей на фоне земли я рас­ска­зы­вал уже в про­шлой ста­тье.

ДАЛЬ­НЯЯ СДВ РА­ДИО­СВЯЗЬ

В про­шлой ста­тье я крат­ко рас­ска­зы­вал о ки­ло­мет­ро­вых вол­нах. Может в бу­ду­щем сде­лаю ста­тью по этим видам связи, а сей­час крат­ко рас­ска­жу на при­ме­рах двух пе­ре­дат­чи­ков "ЗЕВС" и 43-ем узле связи ВМФ Рос­сии. За­го­ло­вок СДВ чисто сим­во­ли­че­ский, так как эти длины вы­па­да­ют из обще при­ня­тых клас­си­фи­ка­ций, а си­сте­мы ис­поль­зу­ю­щие их еди­нич­ны. ЗЕВС ис­поль­зу­ет волны длин­ной 3656 км и ча­сто­той 82 герца. Для из­лу­че­ния ис­поль­зу­ют осо­бую ан­тен­ную си­сте­му. На­хо­дят уча­сток земли с мак­си­маль­но низ­кой удель­ной про­во­ди­мо­стью,  в него на рас­сто­я­нии 60 км за­би­ва­ют на глу­би­ну 2-3 км два элек­тро­да. Для из­лу­че­ния на элек­тро­ды по­да­ёт­ся вы­со­ко­вольт­ное на­пря­же­ние с за­дан­ной ча­сто­той (82 Гц), по сколь­ку со­про­тив­ле­ние зем­ной по­ро­ды крайне ве­ли­ко между элек­тро­да­ми, элек­три­че­ско­му току при­хо­дить­ся идти через более глу­бо­кие слои земли, тем самым пре­вра­щая их в огром­ную ан­тен­ну. Во время  ра­бо­ты "Зевс" по­треб­ля­ет 30 МВт, но из­лу­ча­е­мая мощ­ность со­став­ля­ет не боль­ше 5 Ватт. Од­на­ко этих 5 Ватт пол­но­стью хва­та­ет для того что бы сиг­нал про­шёл пол­но­стью весь зем­ной шар на­сквозь, ра­бо­ту "Зевса" ре­ги­стри­ру­ют даже в Ан­тарк­ти­де, хотя сам он рас­по­ло­жен на Коль­ском по­лу­ост­ро­ве. Если при­дер­жи­вать­ся ста­рых со­вет­ских норм "Зевс" ра­бо­та­ет в КНЧ (крайне низ­кие ча­сто­ты) диа­па­зоне. Осо­бен­ность этого типа связи в том что она од­но­сто­рон­няя, по­это­му её на­зна­че­ние пе­ре­да­вать услов­ные ко­рот­кие сиг­на­лы, услы­шав ко­то­рые, под­лод­ки всплы­ва­ют на неболь­шую глу­би­ну для связи с ко­манд­ным цен­тром или вы­пус­ка­ют ра­дио­буй. Что ин­те­рес­но "Зевс" оста­вал­ся сек­рет­ным до 1990-х годов, пока уче­ные Стэн­форд­ско­го уни­вер­си­те­та (Ка­ли­фор­ния) не 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. 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.

43-й узел связи ВМФ Рос­сии пред­став­ля­ет несколь­ко иной тип длин­но­вол­но­во­го пе­ре­дат­чи­ка (ра­дио­стан­ция «Антей», RJH69). Стан­ция рас­по­ло­же­на вбли­зи го­род­ка Ви­лей­ка, мин­ская об­ласть, РБ, ан­тен­ное поле за­ни­ма­ет пло­щадь 6,5 квад­рат­ных ки­ло­мет­ра. Со­сто­ит из 15 мачт вы­со­той 270 мет­ров и трех мачт вы­со­той в 305 мет­ров, между мачт на­тя­ну­ты эле­мен­ты ан­тен­но­го поля, общий вес ко­то­рых со­став­ля­ет около 900 тон. Ан­тен­ное поле рас­по­ло­же­но над за­бо­ло­чен­ны­ми участ­ка­ми земли что обес­пе­чи­ва­ет хо­ро­шие усло­вия для из­лу­че­ния сиг­на­ла. Я сам был рядом с этой стан­ци­ей и могу ска­зать что про­сто сло­ва­ми и кар­тин­ка­ми не пе­ре­дать тех раз­ме­ров и ощу­ще­ний ко­то­рые вы­зы­ва­ет эта гро­ма­ди­на в ре­аль­но­сти.

Так вы­гля­дит ан­тен­ное поле на гугл кар­тах, хо­ро­шо видны про­се­ки над ко­то­ры­ми на­тя­ну­ты ос­нов­ные эле­мен­ты.

Вид с одной из мачт "Антея"

Мощ­ность "Антея" не менее 1 МВт, в от­ли­чии от пе­ре­дат­чи­ков ЗРЛС он не яв­ля­ет­ся им­пульс­ным, то есть во время ра­бо­ты из­лу­ча­ет этот самый мега Ватт или боль­ше, всё время ра­бо­ты. Точ­ная ско­рость пе­ре­да­чи ин­фор­ма­ции не из­вест­на но если про­во­дить ана­ло­гию с немец­ким тро­фей­ным "Го­лиа­фом", не мень­ше 300 бит/с. В от­ли­чии от "Зевса" связь уже яв­ля­ет­ся двух сто­рон­ней, под­лод­ки для связи ис­поль­зу­ют либо много ки­ло­мет­ро­вые про­во­лоч­ные бук­си­ру­е­мые ан­тен­ны, либо спе­ци­аль­ные радио буи ко­то­рые вы­пус­ка­ют­ся под­лод­кой с боль­шой глу­би­ны. Для связи ис­поль­зу­ет­ся СДВ диа­па­зон, даль­ность связи охва­ты­ва­ет всё се­вер­ное по­лу­ша­рие. Пре­иму­ще­ства СДВ связи что её кране слож­но за­глу­шить по­ме­ха­ми, а так же она может ра­бо­тать в усло­ви­ях ядер­но­го взры­ва и после него в то время как более вы­со­ко ча­стот­ные си­сте­мы не могут на­ла­дить связь из-за помех в ат­мо­сфе­ре после взры­ва. По мимо связи с под­лод­ка­ми "Антей" ис­поль­зу­ет­ся для радио раз­вед­ки и пе­ре­да­чи сиг­на­лов точ­но­го вре­ме­ни си­сте­мы "Бета".

ВМЕ­СТО ПО­СЛЕ­СЛО­ВИЯ

Это не за­вер­ша­ю­щая ста­тья о прин­ци­пах за­гля­нуть за го­ри­зонт, будут ещё, в этой по прось­бам чи­та­те­лей я со­сре­до­то­чил­ся на ре­аль­ных си­сте­мах вме­сто тео­рии.. Так же прошу про­ще­ния за за­держ­ку с вы­хо­дом, я не бло­гер или жи­тель ин­тер­не­та, у меня есть ра­бо­та ко­то­рую я люблю и ко­то­рая пе­ри­о­ди­че­ски очень "любит" меня, по­это­му ста­тьи пишу между делом. На­де­юсь чи­тать было ин­те­рес­но, по­то­му что я всё ещё на­хо­жусь в ре­жи­ме пробы пера и не опре­де­лил­ся до сих пор в каком стиле пи­сать. Кон­струк­тив­ная кри­ти­ка как все­гда при­вет­ству­ет­ся. Ну и спе­ци­аль­но для фи­ло­ло­гов анек­дот в конце:

Пре­под по ма­та­ну про фи­ло­ло­гов:
— ...Да плюнь­те в лицо тому, кто го­во­рит, что фи­ло­ло­ги – это неж­ные фи­а­лоч­ки с го­ря­щи­ми гла­за­ми! Я вас умо­ляю! На самом деле они мрач­ные желч­ные типы, го­то­вые язык со­бе­сед­ни­ку вы­рвать за фразы, типа "опла­ти­те за воду", "мое день рож­де­ние", "дырка в паль­те"...
Голос с зад­ней парты:
— А что не так с этими фра­за­ми?
Пре­под, по­пра­вив очки:
— А на вашем трупе, мо­ло­дой че­ло­век, они бы еще и по­пры­га­ли.