Решил рассказать об одной, можно сказать уникальной, радиостанции и её истории. Изначально она создавалась во благо сил "тьмы", но уже больше 60 лет несёт боевое дежурство во благо сил "света". Речь пойдёт о первом в истории СДВ передатчике большой мощности.
ВМЕСТО ПРЕДИСЛОВИЯ
Так как речь пойдёт о той части нашего мира которое носит приставку "радио", настойчиво рекомендую, тем кто не в теме или не читал мои прошлые статьи, к прочтению статью "Загоризонтные РЛС, попытка инжЫнера объяснить сложное по простому. (часть первая)", в ней кратко изложены основы необходимые для понимания. В статье, которую читаете сейчас, почти не будет объяснения сложных знаний на пальцах, а будет повествование в вольном стиле на тему истории.
ПРЕДПОСЫЛКИ К СОЗДАНИЮ
Германия, на дворе самый разгар второй мировой, волчьи стаи Кригсмарине во всю бороздят просторы Атлантики в поисках жертв. Жертвы тем временем начинают овладевать искусством борьбы против немецких У-ботов, уничтожая подлодки которые всплывают на поверхность для радио связи. Немецкому командованию становиться понятно что надо разработать способ связи для координации подводных сил, при чем такой что бы лодкам не обязательно было всплывать для радиосвязи. Как известно способностью проникать в толщу воды обладают волны СДВ диапазона 3—30 кГц. Значить необходимо создать достаточно мощный передатчик работающий на этих частотах. С этой задачей немецкие инженеры справились блестяще, построив первый в мире СДВ передатчик мощностью примерно 1 МВт (1 000 000 Ватт), в настоящее время станция способна выдавать 1,8 МВт.
ПОСТРОЙКА, КОНСТРУКЦИЯ, ВОЗМОЖНОСТИ.
Строительство было на особом контроле и имело максимальный приоритет по срочности, поэтому работы велись даже в субботу и воскресение. К 1943 году в районе Франкфурта-на-Одере, после 27 месяцев от начала работ, завершилось строительство Голиафа, постройкой занимались в основном военнопленные, а монтажом радио оборудования фирмы C. Lorenz AG и AEG.
Расположение антенного поля возле городка Кальбе/Мильде.
К охране станции немцы подошли серьёзно, по периметру был выкопан двухметровый ров с водой, перед рвом построили так же забор около двух метров высотой и несколько рядов колючей проволоки. Самая большая часть станции это антенное поле, на нём остановимся подробнее. По большому счёту оно состоит из двух частей, надземной и подземной. Надземная часть состоит из мачт и натянутого между ними тросового полотна. Всего было 18 мачт, которые образовывали три шестигранника, эти шестигранники располагались в виде треугольника, в общем смотрите рисунок:
Расположение мачт Голиафа.
Мачты под номером 1,2 и 3 центральные, высота каждой 210 метров. Они установлены на изоляторах, их основания соединены с развитой системой заземления через удлинительные индуктивные катушки, про заземление будет дальше. По периметру шестиугольников со стороной в 400 метров стоят мачты в 170 метров. От центральных мачт к краям шестиугольников былb натянуты тросы из стальной проволоки с алюминиевой защитной оболочкой, эти тросы образовывали основное антенное поле. Внешне эта конструкция напоминала три раскрытых зонтика, схема антенного поля на рисунке ниже:
Схема антенного поля.
Вид с одной из центральных вышек.
Красным отмечен центральный павильон где располагалось основное оборудование. Так же к этому павильону снижались лепестки "зонтиков", в центре этого снижения находилась точка возбуждения антенны.
Центральный павильон.
на территории комплекса располагалось так же обширное подземное поле, которое состояло из оцинкованных стальных лент 10х2 мм, они расходились радиально от центральных мачт и главного павильона на глубине 2-3 метра. всего в землю было закопано 350 км такой ленты. Необходимость такого заземления объясню ниже.
Станция в первые вышла в эфир весной 1943 года. расчётная дальность действия радиостанции составляла 4000 км. На практике субмарины могли слышать сигналы Голиафа находясь в подводном положении, в северной Атлантике до 30 метров, в Карибском море 18 метров, в Индийском океане, возле входа в красное море, до 12 метров. Так же в случае необходимости при помощи Голиафа могла осуществляться связь с Японией. Ещё хочу отметить что связь была односторонней, подлодки могли только принимать сигналы, упоминания о мобильных СДВ радиостанциях того времени я не встречал. Сами подлодки для передачи данных в эфир использовали более коротковолновые радиостанции, и для этого им всё же приходилось всплывать.
Что интересно, конструкции антенны и павильон с радиооборудованием не имели хоть какой-нибудь защиты от бомбёжки, на территории не было даже бомбоубежища. Так же территорию не прикрывали усиленные расчёты ПВО. Не смотря на всё это, за всю войну на комплекс не упало ни одной бомбы. Причины этого могут быть разные, от самых простых, станция была отличным ориентиром для самолётов, до более сложных, британцы взломали шифр немецкого флота и не хотели резать дойную корову.
ПРИЗЫВ В КРАСНУЮ АРМИЮ
В начале 1945 года станцию захватили американцы и приспособили её территорию под лагерь военнопленных, не зря видно немцы с забором и рвом заморачивались, для себя же и пригодилось))) Сами американцы ценность установки то ли не оценили то ли вообще не поняли, поэтому когда территория на которой находилась станция отошла СССР, согласно договору, сама станция была в почти целом состоянии. В 1947 году было принято решение демонтировать и вывезти станцию с территории Германии. До 1949 станция хранилась на складах связи под Ленинградом, после чего было принято решение восстановить станцию уже на территории СССР. Местом для нового расположения был выбрана пойма реки Кудьмы в Горьковской области. Выбор места был обусловлен достаточным удалением от границ и подходящими заболоченными почвами, которые обеспечивают наилучшую передачу радио сигнала. После полного восстановления систем станции, 27 декабря 1952 года она вышла в эфир, по сути встав на боевое дежурство, которое несёт и сегодня.
.jpg/900px-Goliath_(panorama).jpg)
Современный вид станции.
Основание одной из боковых мачт.
С 2001 по 2003 год станция находилась на ремонте и модернизации, сколько и чего там осталось родного немецкого сказать сложно, может полностью поменяли всё радио-оборудование, а может просто присоединили к старому передатчику новую систему управления. В настоящее время станция обеспечивает связь с подводными лодками, и входит в ту же систему в которой состоят радиостанции типа "АНТЕЙ". Скорей всего станция будет оставаться в строю до того момента пока не отпадёт нужда в подводном флоте.
ПАРУ СЛОВ О ТОМ КАК ЭТО РАБОТАЕТ И ЗАЧЕМ ТАКОЕ БОЛЬШОЕ
Многих наверное удивили размеры антенны. Поэтому сейчас попытаюсь объяснить в своей манере зачем это))) Если отбросить все нюансы то антенну можно представить в виде воздушного конденсатора с двумя обкладками. Главные параметры конденсатора это его ёмкость и напряжение пробоя (когда напряжение настолько большое что между обкладками проскочит электрический разряд, как в электрошокере), эти параметры отвечают за мощность которую можно закачать в конденсатор, или в нашем случае мощность которую антенна сможет излучить. Антенное поле на мачтах это одна обкладка, вторая это система заземления вместе с тем влажным грунтом в котором она лежит. Что бы увеличить ёмкость обкладок, их надо сделать больше (если это антенна в воздухе), сделать больше и найти землю с хорошей токопроводностью (влажную, заболоченную) если это заземление. Что бы увеличить напряжение пробоя, надо заполнить пространство между обкладками хорошим диэлектриком, а по скольку в нашем случае диэлектрик это воздух, надо увеличить расстояние между ними. Для того что бы антенна (конденсатор) излучала, надо что бы её части заряжались и разряжались с такой частотой на которой идёт передача сигнала. Как раз для разрядки антенного поля и служат катушки в основаниях центральных мачт, которые связывают его с заземлением. Катушки выполнены из литцендрата и намотаны пятью параллельно идущими проводниками диаметром 10 мм каждый. Высота катушек 5 м, диаметром 3,2 м. Что интересно такая конструкция антенны наиболее эффективная из тех что достаточно легко построить, поэтому радиостанции типа АНТЕЙ построены по такому же принципу.
ВМЕСТО ПОСЛЕСЛОВИЯ
Статью писал специально для Афтершока, но использовал множество источников в том числе википедию, поэтому она не совсем удовлетворяет условию "НЕкопипаста". Алекс, решай сам, подходит ли она для авторского раздела (Aftershock-special). Что касается остальных, надеюсь статья была интересной, конструктивная критика как всегда приветствуется. И пару вопросов читателям, интересны ли рассказы про очень редкие, мало известные но уникальные вещи? И второй вопрос, прошлые статьи я начинал со слов "попытка инженера", суть правильная но звучит не очень, есть идея и дальше начинать статьи какой-нибудь традиционной фразой из двух трёх слов. Думаю над вариантом "Голос из радиорубки", но если кто предложит что-то более оригинальное буду рад)))
Комментарии
Да всё правильно, это удлинительные катушки, но что бы не читать курс электродинамики, привел их самую простую (урезанную) суть.
Интересно, как там молниезащита была сделана?...
Если честно вообще не встречал ни одного упоминания об грозозащите на станциях такого типа. Подозреваю что эти удлинительные катушки выполняют эту роль. Они намотаны так что без труда могут переварить грозовой разряд и спустить его в землю, ведь такой разряд это постоянный ток, а катушка проявляет свои свойства при переменном. А выходной каскад усилителя передатчика имеет очень высокий порог по обратному напряжению.
Э... Грозовой разряд -- импульс с короткими фронтом и спадом. Ну никак не постоянный ток. Прикиньте, какие там переходные процессы.
Насколько я не ошибаюсь, изобретение радио вообще произошло благодаря электромагнитным колебаниям, генерируемым грозовыми разрядами. Не?
Уели, грозовой разряд это одиночный импульс, по сути протекание постоянного тока за короткое время, но ни как не периодический колебательный процесс на который может оказать влияние индуктивность. Каждая катушка намотана пятью медными проводниками диаметром 10мм каждый. Всего три катушки которые по сути запараллелены, то есть 15 проводов из меди диаметром 10мм каждый. И вы думаете что они не в состоянии пропустить через себя грозовой разряд??? Ссылаться на изоляцию думаю не стоит, уверен она была очень хорошей.
Сам по себе одиночный импульс, он и есть импульс. Но катушка вместе с антенной (которая, как Вы сами давеча имели честь признать, является в данной конфигурации кондером с воздушным диэлектриком) -- это у нас что? Пральна, колебательный контур, который размножит одиночный импульс на затухающее колебание. Да и без кондера катушка -- реактивное сопротивление. Стал быть не все так однозначно ;)
Вполне допускаю, что пять медяшек диаметром 10 мм в состоянии без фатальных последствий пропустить ток от грозового разряда. Просто истина (насчёт того, что индуктивность не/восприимчива к импульсу) заслуживает того, чтобы о ней не забывать в научно-популярных текстах.
Ох я на этих истинах-граблях пятую статью танцую))) изначально пишу всё предельно упрощая, в комментариях то же самое, в начале отвечаю максимально просто. А потом уже плавно как по ступенькам выхожу на необходимый уровень для комментирующего-спрашивающего. В остальном вы правы, антенное поле по сути LC колебательный контур. Как писал в этой ветке выше, я думаю что катушки просто шунтируют на землю заряд молнии,без фатальных последствий для себя и всей системы в целом.
В целом за статьи спасибо :) Читал все с большим интересом. Только не увлекайтесь попытками чрезмерной попсы, лучше вообще не углубляться в теорию, если доступным языком адекватно передать не получается. Иначе вместо популяризации получится профанация. Это моё мнение, с которым допустимо не соглашаться :)
Очень интересно! Благодарю!
Интересно, спасибо! Пишите про что угодно)
1. Набираем в Гугле - Рембуево
2. Кликаем по карте вылезшей справа.
3. Смотрим чуть севернее (чуть выше) населенного пункта, и оба-на... масштаб приходится уменьшать....
4. То что описано в статье - если не карлик, то младший брат, уж как минимум
это один из АНТЕЕВ, международный код RJH77, точно такой же как и в РБ возле Вилейки о котором я писал, радиостанция АНТЕЙ это последующие развитие ГОЛИАФА.
спасибо за статью, ждемс следующей
вопрос; зевс, антей и этот "голиаф" они просто дублируют друг друга или как ? типа связь и по КНЧ и по СДВ ?
все эти станции входят в одну систему управления и связи. только назначение у них разное. зевс это чисто сигнальная система которая может передавать только короткие сигналы состоящие из двух пяти знаков и она односторонняя. голиаф и его последующие развитие антей, в настоящее время двухсторонняя система связи, которая уже может передавать объёмные пакеты информации. если со всем по простому то зевс даёт сигнал выхода на связь, а сама связь осуществляется при помощи СДВ станций таких как голиаф и антей.
вот счас очень ясно стало
Всё интересно. Спасибо.
А вот про устройство башни Теслы - "Уорденклиф" можете так же доходчиво написать?
Тогда уж сразу про ХАРП)
Спасибо, интересно!
А каким это образом американцы заняли район Франкфурта-на-Одере? Я что-то пропустил в военной истории?
Ну они же не сам Франкфурт-на-Одере захватили, они были довольно близко к западу от него, если уже я ничего не путаю, а потом и от туда ушли что бы передать земли под советское влияние согласно договору о разделении Германии, таких случаев было множество. Где союзники нашим отдавали, где наоборот.
Спасибо, очень интересно!
Спасибо за емкость и простоту изложения. Просьба изложить принцип работы ХАРПА. В индивидуальном режиме работы, и в комплексе с подобными установками. А также возможность использования вышек радиорелейной и сотовой связи в подобных целях.
А где же про лампы?! (((
Спасибо ) не знал про этот передатчик )
Спасибо, познавательно, пишите еще.
у меня вопрос. не знаете что за вышки, разбросаны по все России? стандартные красные, но не тв, и не сотовые. ретрансляторы старые на них. основание квадратные, из труб диаметром миллиметров сорок примерно. причем кверху не сужаются, так квадратом и идут колонны, вверху круглое сооружение, ну а далее оборудование, телфер на самом конце. кстати лифт еще имеется:-) ну и по высоте разные, 40-70 метров.
вес одной снесенной около 400 тонн, если не ошибает память. памятна она мне, возле моего села была, да вот снесли лет двенадцать назад. хотелось бы узнать, для чего они, да или хотя бы наименование, чтобы далее в инете найти. сколько не пытался, так и не нашел.
п.с. кстати в северном казахстане их содержала РФ, в рублях сотрудники получали зарплату:-)
Дайте хоть одно фото, на словах очень трудно опознать, после СССР по отечественным лесам столько радиооборудования разного пооставалось... радиорелейные, ретрансляторы, станции тропосферной связи, вышки гражданских радиостанций, антенные поля почтового радиотелеграфа... вы описали конструкцию вышки, это вообще ничего не даёт, потому что на вышке могли стоять самые разные антенны... могу предположить что в вашем случае речь идёт о системе "Алтай".
вот, еле раздобыл!
Первое что бросается в глаза это круглые антенны радиорелейных пролётов, по конструкции вышка напоминает самый обычный ретранслятор. Очень вероятно что она является или являлась частью системы "Алтай", но точно сказать к какой службе или системе она принадлежит сказать не могу.
нет, они не круглые, они как бы в форме трапеции.
вы правы, это действительно ретранслятор, только к кому он принадлежит, так понять и не могу. на месте где она стояла, в викимапии указано мачта ретранслятор.
из разговоров кто там работал, в детстве еще, они нужны были на случай атомной войны, когда связь выйдет из строя. они за счет того, что их очень и очень дофига, и расположены близко друг к другу, и обеспечивали передачу. с этих же разговоров помню, что рассказывали, что стоят они по квадратам, и все разной высоты. из за рельефа местности. а вот к кому принадлежат не помню! а очень интересно.
навряд ли что система алтай, у алтая опоры жиденькие, а на этой труба миллиметров четыреста, и толщиной стенки в двадцать тридцать мм. то есть как раз, ядерный взрыв поблизости она выдержала бы. причем тумбы залиты таким бетоном, что не одни сутки отбойником придется работать))
по "Алтаю" однозначно будет в будущем статья, но когда точно не скажу.
Лично мне интересна любая техническая (и историческая, но в меньшей степени) информация об уникальных, выдающихся и просто интересных и красивых инженерных решениях и их реализации. Чем больше в голове подобной информации из любой области знаний, тем больше возможностей открывается при проектировании новых изделий и тем эффективнее можно трудиться :)
Страницы