56°10′16″ с. ш. 43°56′02″ в. д.HGЯO

Голиаф (радиостанция)

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

«Голиаф» — передающая радиостанция диапазона сверхдлинных волн, обеспечивавшая радиосвязь с подводными лодками на расстоянии до 9800 километров. Она интересна своей историей (трофей СССР во Второй мировой войне, используемый ВМФ России и в нынешнее время) и выдающейся конструкцией радиопередатчика и антенны, благодаря которым и получила своё название.

Радиостанция располагается в Кстовском районе Нижегородской области у посёлка Дружный, изначально построенного для обслуживающих её военных.

«Голиаф» (1943—1947) (Германия)
Точка
«Голиаф» (1943—1947)
«Голиаф» (1943—1947), Германия
«Голиаф» (1949—н.в.) (Нижегородская область)
Точка
«Голиаф» (1949—н.в.)
«Голиаф» (1949—н.в.), Нижегородская область

Радиостанция «Голиаф» (нем. Goliath) изначально была построена в Германии у города Кальбе и введена в эксплуатацию весной 1943 года. Главный конструктор и руководитель всех работ — Фритц Гутцман. Монтаж радиостанции производился фирмами C. Lorenz AG[1][2] и AEG, строительство велось с использованием труда советских, французских и польских военнопленных — узников ближайших концлагерей. План строительства «Голиафа» имел высшую степень срочности[3].

«Голиаф» стал первой радиостанцией диапазона сверхдлинных волн мощностью более 1000 кВт и самой мощной радиостанцией того периода в мире. Радиостанция использовалась в интересах Кригсмарине для радиосвязи с германскими подводными лодками (в том числе из так называемых «волчьих стай»). Радиостанция могла работать в диапазоне частот от 15 до 60 кГц (длины волн от 20 до 5 км), однако на практике для обеспечения максимальной зоны покрытия использовалась в основном частота 16,55 кГц[1][2].

Основным используемым видом модуляции была амплитудная манипуляция телеграфным сигналом (во всём диапазоне частот). Обеспечивалась также возможность работы телетайпом с амплитудной модуляцией в диапазоне частот 30—60 кГц, однако эта часть диапазона была менее востребована из-за существенно меньшей зоны покрытия. Предусматривалась также телефонная связь с амплитудной модуляцией в диапазоне частот 45—60 кГц, однако из-за узкой полосы частот канала связи (менее 1230 Гц) качество речевого сигнала было неудовлетворительным[2].

Телеграфный сигнал на частоте 16,55 кГц при подводимой к антенне мощности 780 кВт принимался подводными лодками в погруженном состоянии, находившимися даже в Карибском море — на расстоянии 7600 км и глубине погружения 8—20 м. Максимальное расстояние, достигнутое в ходе эксплуатации, составило 9800 км (400 миль южнее Кейптауна) на глубине погружения 8—12 м[2].

В течение всей Второй мировой войны «Голиаф» не подвергался налётам англо-американской авиации, хотя иногда бомбардировщики пролетали очень низко над антеннами. Одно из объяснений этого факта основано на том, что «англичане взломали коды германского Кригсмарине и могли читать радиосообщения командиров германских подводных лодок». В начале 1945 года радиостанцию захватили американские войска, некоторое время территория использовалась как лагерь для военнопленных, в котором, в частности, содержался генерал Вальтер Венк. При разделе Германии на зоны влияния территория, на которой располагался «Голиаф», отошла к Советскому Союзу. В 1947 году радиостанция была разобрана, а все оставшиеся на старом месте строения разрушены[3][* 1].

Трофей хранился на складах связи под Ленинградом, пока в 1949 году не было принято решение о восстановлении радиостанции в пойме реки Кудьмы в Горьковской области. Место установки было выбрано из-за схожести здешних почв с теми, где станция стояла изначально[* 2], а также по другим причинам, в частности экономическим. Все системы радиостанции были восстановлены за три года, и в декабре 1952 года состоялось первое пробное включение с выходом в эфир (акт приёмки объекта с перечнем необходимых доработок был подписан 27 декабря 1952 года)[3].

Технические характеристики

[править | править код]

Сведения, полученные от группы советских специалистов, опробовавших радиостанцию ещё в Германии, были приведены в докладе профессора И. Х. Невяжского на Всесоюзной юбилейной радиоконференции в 1945 году — этот доклад был положен в основу статьи, опубликованной в августовском номере журнала «Электричество» за 1946 год[3]. В статье отмечались выдающиеся характеристики для подобного рода станций — мощность радиопередатчика 1000 кВт, общий КПД 50 %, КПД антенны 90 %, сопротивление сети заземления 0,03 Ом[4].

Согласно более точным данным: рабочий диапазон частот 15—60 кГц (длины волн от 20 до 5 км), а также остальные параметры, в том числе зависящие от частоты: КПД антенны 47—90 %, статическая суммарная ёмкость антенны 0,115 мкФ, сопротивление излучения антенны 0,075—1,15 Ом, полоса пропускания антенны (по уровню −3 дБ) 30—1230 Гц, сопротивление сети заземления 0,03[* 3]—0,065 Ом[1].

Схема антенны станции:
 — центральные (трубчатые) мачты; Δ — угловые (решётчатые) мачты; красный квадрат — здание радиостанции (точка питания)
Одна из пятнадцати решётчатых мачт
Автомобиль в сравнении с решётчатой мачтой

Антенна радиостанции представляет собой вариант антенны Александерсона с более выгодным распределением токов в земле[4][1][5]. Она относится к классу П-образных антенн со многими снижениями[6]:510—512 и с индуктивно-ёмкостным электрическим удлинением излучателей[2]. Три одинаковых снижения образованы тремя стальными изолированными от земли трубчатыми мачтами, называемыми также центральными мачтами. Эти мачты, а также 15 заземлённых решётчатых мачт поддерживают горизонтальное полотно антенны, обеспечивающее электрическое соединение центральных мачт между собой и необходимую ёмкостную нагрузку антенны. Снижение в центре полотна, выполненное из трёх пар проводников, подходит к точке возбуждения в здании радиостанции[4][6]:514. Излучение антенны создается прежде всего центральными мачтами и снижением к точке возбуждения.

Центральные мачты установлены на фарфоровых изоляторах[* 4], основания мачт соединены с развитой сетью заземления через удлинительные катушки индуктивности, расположенные в антенных павильонах около центральных мачт. Высота катушек 5 м, диаметр 3,5 м. Катушки выполнены из литцендрата диаметром около 10 мм[4] (площадь сечения 50 мм²), обмотка катушек — из семи таких параллельно уложенных проводников (7×50 мм²). Плавная настройка на рабочую частоту производится перемещением (с помощью лифтового механизма) внутренней катушки диаметром 3,2 м, которая содержит 42 короткозамкнутых витка 5×50 мм²[1].

Сеть заземления выполнена из оцинкованных стальных лент сечением 20×2 или 30×2 мм[1], радиально расходящихся от широких колец сборочных шин заземления вокруг каждой из центральных мачт и вокруг здания радиостанции[4]. Общая протяжённость сети заземления составляет 350 км, глубина укладки 20—30 см[1].

Полотно для каждой центральной мачты состоит из шести групп проводников, образующих по форме шесть правильных треугольников с длиной стороны 400 м. Конструктивно полотно представляет собой систему сталеалюминиевых тросов. Внутренние тросы имеют диаметр 25 мм, наружные (краевые) — 36 мм. Центральные мачты имеют высоту 203 м и диаметр 1,7 м. Углы полотна закреплены на решётчатых мачтах высотой 170 м, расположенных в вершинах правильных шестиугольников[1].

Проводники полотна совместно с поддерживающими их центральными мачтами напоминают три гигантских зонта диаметром около 1 км каждый (подобную конструкцию иногда называют зонтичной антенной[англ.][7]:131, 133).

Эксплуатация в СССР и России

[править | править код]

В начале 1960-х годов «Голиаф» был включён в комплекс систем связи по наблюдению за космическими аппаратами[8].

Первоначально на радиостанции использовался восстановленный по документации оригинальный ламповый передатчик мощностью 1000 кВт[9], но в конце 1950-х годов в СССР был разработан подобный радиопередатчик «Геркулес» мощностью 1000 кВт — им были оснащены следующие четыре радиостанции[10]. В 1970—1980-х годах на радиостанции был установлен передатчик нового типа — «Титан» с выходной мощностью 2000 кВт и КПД до 80 %, что обеспечивалось применением в выходных каскадах мощных водородных тиратронов, работающих в ключевом режиме[9].

С 2001 года радиостанция бездействовала в связи с ремонтом[* 5]. 30 сентября 2003 года она вновь встала на боевое дежурство[11]. Радиостанция входит в сеть службы точного времени[8] «Бета».

Радиус действия радиостанции, воссозданной в Горьковской области — глубоко внутри континента, составлял около 4000 км[11], что обеспечивало удовлетворительную зону покрытия лишь в Северных и Северо-Западных океанических акваториях, а также во внутренних морях[9]. Вместе с тем выход кораблей ВМФ СССР на просторы Мирового океана в 1960-х годах, повышение значимости решаемых ими задач до стратегического уровня потребовали перехода от разрозненных систем связи флотов к единой глобальной и постоянно действующей[8]. Поэтому к середине 1970-х годов были построены ещё четыре радиостанции диапазона сверхдлинных волн — в районах Хабаровска (1962), Вилейки (1964), Архангельска (1970) и Фрунзе (1974)[* 6] — максимально приближенные к восточным, западным и южным границам СССР и обеспечившие связь с подводными лодками практически во всех акваториях Мирового океана[10][9]. В середине 1980-х годов была построена радиостанция в Краснодарском крае, примерно в 90 км от побережья Чёрного моря, для покрытия акватории центральной и южной Атлантики и Индийского океана[9].

Примечания

[править | править код]
Комментарии
  1. Перед окончанием боевых действий в 1945 году радиостанция по приказу немецкого командования была частично разрушена. При участии немецких специалистов, в том числе главного конструктора Фритца Гутцмана[3], удалось восстановить уничтоженную почти полностью документацию и саму радиостанцию, а также провести тестовые испытания до её разборки[2]. Пробные пуски с выходом в эфир начались в мае 1946 года. Предложения Фритца Гутцмана и немецких фирм по участию в монтаже станции на территории СССР были отклонены[3].
  2. Технические характеристики станции зависели от состояния почвы — прежний участок был с повышенной влажностью и засолённостью и высоким уровнем грунтовых вод[2]. Поиском подходящей площадки на территории СССР занимались пять исследовательских групп[3].
  3. Минимальное сопротивление достигалось на частоте 25 кГц, для частоты 15 кГц указано значение 0,045 Ом[1].
  4. Изоляторы рассчитаны на пробивное напряжение 300 кВ[2].
  5. По данным некоторых источников радиостанция в 1990-х годах находилась в полузаброшенном состоянии[9]. Вместе с тем есть утверждение, что «за более чем полвека она практически не выключалась, за исключением периодов частичной модернизации устаревшего оборудования»[8].
  6. У трёх последних станций конструкция антенн представляет собой увеличенную копию антенны «Голиафа» (у двух последних центральные мачты выполнены не из труб, а из стальных ферм треугольного сечения)[9].
Источники
  1. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Herold K. Der Längstwellensender Goliath bei Calbe an der Milde von 1941 bis 1945(нем.)
  2. 1 2 3 4 5 6 7 8 VLF радиостанция Goliath (Германия). janto.ru. Дата обращения: 25 ноября 2022. Архивировано 25 мая 2022 года.
  3. 1 2 3 4 5 6 7 Чурочкин Б. Г. Страницы истории войсковой части 36026. (2008). Дата обращения: 3 июня 2015. Архивировано 15 июля 2015 года.
  4. 1 2 3 4 5 Невяжский И. Х. Развитие техники радиопередающих устройств // Электричество. — 1946. — № 8 Архивная копия от 20 ноября 2022 на Wayback Machine. — С. 36.
  5. Антенна Александерсона: эссе к столетнему юбилею. janto.ru. Дата обращения: 25 ноября 2022. Архивировано 25 мая 2022 года.
  6. 1 2 Марков Г. Т., Сазонов Д. М. Антенны. — М.: Энергия, 1975. — С. 510—514.
  7. Родионов В. М. Зарождение радиотехники / Отв. ред. В. И. Сифоров. — М.: Наука, 1985. — 240 с.
  8. 1 2 3 4 Денисов В. «Прометей» служит России. old.redstar.ru (11 июня 2008). Дата обращения: 23 сентября 2017. Архивировано 9 июля 2021 года.
  9. 1 2 3 4 5 6 7 VLF радиостанции СССР/РФ. janto.ru. Дата обращения: 26 ноября 2022. Архивировано 23 ноября 2021 года.
  10. 1 2 Создание и развитие радиопередающих средств СДВ- И СНЧ-диапазонов в ОАО «РИМР». www.computer-museum.ru. Дата обращения: 25 ноября 2022. Архивировано 25 ноября 2022 года. («Электросвязь» № 4, 2011, с. 31—32)
  11. 1 2 Бабаш А. В., Баранова Е. К., Ларин Д. А. Информационная безопасность. История защиты информации в России. — Москва: КДУ, 2015. — С. 485—487. — 736 с. — ISBN 978-5-98227-928-6. Архивировано 21 июня 2019 года.