Работы КНР в области дальней связи и радиолокации

Работы КНР в области дальней связи и радиолокации

Выпуск 3(6677) от 07 февраля 2019 г.
РУБРИКА: ВОЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА

КНР активно ведет исследования в области дальней связи и радиолокации. Страна уже продемонстрировала значительные достижения – ​правда, многие аспекты этих разработок не разглашаются. Стоит отметить два момента: в реализуемых проектах в основном используются китайские полупроводниковые приборы, аппаратное и программное обеспечение; широко применяется опыт аналогичных разработок СССР и России (а также техническая помощь последней).

В КНР введена в строй гигантская экспериментальная радиоантенна, площадь которой (около 3,7 тыс. км2) почти в пять раз превышает площадь Нью-Йорка. Устройство сооружалось 13 лет в рамках проекта «Беспроводной электромагнитный метод» (Wireless Electromagnetic Method, WEM) (см. рисунок). Антенна будет работать на волнах крайне низкой частоты (КНЧ) в диапазоне от 0,1 до 300 Гц и обеспечивать связь с подводными лодками, находящимися в подводном (до нескольких сотен метров) положении. Проект реализуется с учетом опыта предшествующих работ, в результате которых в КНР в 2009 г. была построена первая супернизкочастотная передающая станция военного назначения. В 2010 г. китайская атомная подводная лодка, находившаяся на большой глубине, успешно соединилась со станцией, что сделало Китай третьей (после США и России) страной в мире, создавшей такую систему подводной связи. ВМФ КНР стремится и далее расширять свои возможности и вкладывает ресурсы в совершенствование технологии радиосвязи КНЧ, которая позволяет подводным лодкам взаимодействовать с командным центром с больших глубин и которую труднее нарушить.



Источник: PLA Naval Command

Схема проекта WEM


СУТЬ ПРОЕКТА

По информации, размещенной в китайских исследовательских журналах, объект находится в регионе Хуачжун (Центральный Китай), в который входят провинции Хубэй, Цзянси и Хунань с совокупным населением более 230 млн чел. – ​больше, чем в Бразилии.

В основе проекта WEM – ​пара высоковольтных линий электропередач, простирающихся с севера на юг и с востока на запад на стальных опорных решетках, которые образуют перекрестную структуру длиной 80–100 км и шириной 60 км. В конце каждой электролинии толстый медный провод уходит под землю через глубокую скважину. Две электростанции генерируют сильные токи и электрифицируют землю медленными повторяющимися импульсами, превращая ее в активный источник электромагнитного излучения. Радиоимпульсы проходят не только сквозь атмосферу, но и сквозь земную кору с дальностью до 3500 км.

Радар трудно обнаружить при помощи спутников-шпионов, так как он не отличается от обычной энергосистемы. Возможно, его местоположение можно зафиксировать по излучению. Однако расположение нового объекта в глубине территории КНР затруднит возможную атаку противника (по сравнению с объектом, расположенным на побережье).

Строительными работами руководил 724-й НИИ при Китайской судостроительной корпорации (China Shipbuilding Industry Corporation, CSIC), крупного поставщика средств связи и средств РЭБ для военно-морских сил Китая.

Официально это гражданский проект – ​он будет использоваться для прогнозирования землетрясений и обнаружения месторождений полезных ископаемых и нефти. Его реализация была предусмотрена 11-м пятилетним планом социально-экономического развития КНР. Созданные наземные станции со специальным оборудованием могут принимать сигналы для обследования подземных структур на беспрецедентной глубине. Волны КНЧ также помогут обнаруживать деформации пород, что означает шаг вперед в изучении явлений, предшествующих крупным землетрясениям.


РЕАКЦИЯ НА ПРОЕКТ

Ряд ученых отметили возможное негативное воздействие на состояние здоровья людей, находящихся вблизи действующей антенны WEM. Так, Международное агентство по изучению рака (МАИР) при Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) ранее предупреждало, что волны КНЧ «могут быть канцерогенными для человека». Многочисленные эпидемиологические и экспериментальные исследования, проведенные по всему миру, связывают длительное воздействие КНЧ с повышенным риском развития лейкемии у детей.

В постоянно обновляемом с 2007 г. отчете ВОЗ задокументировано большое число научных исследований, связывающих излучение КНЧ с целым рядом заболеваний, включая бредовые состояния, недосыпание, стресс, депрессию, опухоли молочной железы и головного мозга, выкидыши и самоубийства. Хотя многие результаты остаются недоказанными, ВОЗ заявила, что внедрение мер предосторожности для уменьшения воздействия было бы «разумным и оправданным».

По утверждению некоторых биологов, животные используют низкочастотные сигналы для обнаружения угроз или изменений в окружающей среде. Эта способность имеет решающее значение для выживания в природе, и эксперименты предполагают, что радиочастотное излучение также может оказывать влияние на крупный рогатый скот.

Министерство экологии и окружающей среды КНР просило правительство страны провести всесторонний анализ воздействия проекта на окружающую среду, но этот запрос не был удовлетворен из-за вмешательства военных  (хотя деньги на реализацию WEM поступали из гражданских источников).

По данным ВМФ КНР, человек, находящийся вблизи антенны, будет подвергаться воздействию КНЧ-излучения мощностью не более 10 Вт, достаточной для включения нескольких светодиодных лампочек. Действующие в Китае стандарты безопасности считают вредным только излучение мощностью более 300 Вт, поэтому, как утверждается, проект не нанесет «никакого вреда персоналу и жителям прилегающих районов, нет необходимости строить дополнительные сооружения в целях защиты здоровья».

Специалисты Южнокитайского университета (Университет Наньхуа, г. Хэнъян) считают, что КНЧ-излучение вряд ли способно нанести критический урон человеческому телу из-за огромной длины волны, но может мешать органам чувств.


АНАЛОГИЧНЫЕ ПРОЕКТЫ

В 1968 г. ВМС США пытались создать в рамках проекта Sanguine гигантскую КНЧ-антенну площадью в 2/5 территории штата Висконсин. Она также предназначалась для обеспечения связи с подводными лодками в погруженном состоянии. Реализация проекта была прекращена из-за массовых протестов жителей, и позже был создан передатчик меньшего размера, Висконсинский испытательный комплекс, с двумя 45-километровыми линиями электропередач в районе с низкой плотностью населения в окрестностях озера Клэм. Станция излучала волны КНЧ на 76 Гц и была выведена из эксплуатации в 2004 г. Для связи с атомными подводными лодками американцы используют радиоволны очень низкой частоты (ОНЧ, диапазон от 3 до 30 кГц). Считается, что ОНЧ-радиоволны могут передавать больше информации, чем сигналы КНЧ (за счет более высокой частоты) и способны проникать в морскую воду на глубину до 40 м.

В 1980-х гг. в СССР на Кольском полуострове, за Полярным кругом, был создан значительно более мощный объект «Зевс». Антенна «Зевса» с основной частотой 82 Гц запитывалась от двух 60-километровых линий электропередач. Генерировавшиеся радиоволны были достаточно мощными, чтобы достигать АПЛ под ледяной шапкой Арктики.

С начала создания в КНР собственных КНЧ-систем Российская Федерация оказывала Китаю техническую поддержку [1].

 

КОМПАКТНАЯ КОРАБЕЛЬНАЯ ЗГРЛС ВМФ КНР

ВМФ КНР работает и над другими проектами в области дальней связи и радиолокации. Так, китайские военные ученые добились значительных успехов в модернизации радарной технологии и разрабатывают для авианосного флота усовершенствованный радар компактного размера, который позволит постоянно контролировать район размером с Индию. За создание усовершенствованной системы загоризонтных РЛС (ЗГРЛС) профессор факультета электротехники и информационных технологий Харбинского политехнического университета Лю Юнтан получил высшую научную награду КНР, врученную в начале января 2019 г. председателем Си Цзиньпином.

Новая ЗГРЛС в наземной реализации значительно расширила зону контроля НОАК. Если ранее речь шла о примерно 20% морской территории страны, то теперь она покрывается полностью.

Наземные радары ЗГРЛС были впервые разработаны США и СССР во время холодной войны, однако функционирование многих из них с тех пор было прекращено или приостановлено из-за их уязвимости. Подобные радары нуждаются в огромном количестве энергии и должны быть построены на плоской и открытой местности. Их неподвижность также делает их очень уязвимыми для атак, что побуждает специалистов, планирующих военные действия, сместить акцент на бортовые системы раннего предупреждения и контроля. Соответственно, новая китайская компактная ЗГРЛС будет реализовываться прежде всего в корабельном исполнении.

Корабельный радар расширит возможности китайского флота по сбору информации в критических областях, в том числе в Южно-Китайском море, Индийском океане и Тихом океане.

Крупный оборонный подрядчик США, корпорация Raytheon, в 2016 г. получила патент на аналогичную систему, включающую в себя передающее судно и несколько приемных судов с антеннами, установленными на палубе. Радиоволны, направляемые в небо судном-передатчиком, собираются приемными судами, а обработанные сигналы передаются на авианосцы через спутники или бортовые системы авиации ВМС. Развертывание данной технологии в морских условиях требует преодоления ряда проблем, включая настройку частоты РЛС, деполяризацию и направленность в соответствии с расстоянием до целевой зоны и условиями в ионосфере, компенсацию движения, вызванного волнением моря.

По данным корпорации Raytheon, ее система имеет дальность обнаружения более 1000 км и охватывает площадь свыше 3,4 млн км2, что примерно соответствует размеру Индии. При этом дальность действия РЛС эсминцев ВМС США составляет около 300 км, а в случае РЛС Boeing E‑3 Sentry (самолет ДРЛО и управления АВАКС) этот показатель может превышать 600 км.

Характеристики новой китайской компактной ЗГРЛС корабельного базирования остаются засекреченными, но, по утверждениям неназываемых китайских специалистов в области радиолокации, не уступают параметрам системы Raytheon [2].

 

1. Chen Stephen. China’s New Antenna is Five Times the Size of New York City, But Some Fear It Could Be a Cancer Risk. South China Morning Post. Tuesday, 1 January, 2019: https://www.scmp.com/news/china/science/article/2180071/chinas-new-antenna-five-times-size-new-york-city-it-also-cancer/ 

2. Chen Stephen. Chinese Navy’s New ‘Compact’ Radar Will Allow It to Keep Watch over an Area the Size of India. South China Morning Post, Wednesday, 9 January, 2019: https://www.scmp.com/news/china/science/article/2181251/chinese-navys-new-compact-radar-will-allow-it-keep-watch-over/


ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ