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每次开机,都能干扰全球通讯信号,45年前的苏联雷达有多牛?

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Hi科普啦 2021-09-13 09:54

啄木鸟给我们的第一印象,就是高频敲击树木的样子。啄木鸟啄一次的速度高达555cm/s,每天敲击树木500~600次,像在敲击一段无线电信号。

前苏联有一个“黑科技”,就能够发出类似啄木鸟啄一般的尖锐敲击声,这段信号可以在全球范围内的任何短波频段上听到,大约每秒重复10次,这段信号就被世人称为“俄罗斯啄木鸟”。

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发出这段信号的“黑科技”是什么?苏联为何要发明这个东西,它又有什么厉害之处?

让全世界无线电叫苦不堪的“俄罗斯啄木鸟”

这段信号出现在上世纪70~90年代之间,当时各个国家的无线电广播、业余无线电台以及其他传输应用都受到了它的干扰,引发了全球范围内许多国家的不满,让无线电操作员们苦不堪言。

Duga远程警戒雷达

但他们发现,这段信号都来源于同一个方向,那就是苏联。知道这段不明的信号来自苏联后,引发了各界人士的猜想,有的人认为苏联在通过这个信号进行思想控制,大肆宣扬阴谋论;有人却认为苏联在进行天气控制实验,因为这种信号来源于超视距雷达。

什么叫超视距雷达呢?超视距雷达又可以称为天波雷达,就是将无线电波从大气层上层的带电层反射或折射回地球,它不受地球曲率的限制,能够使雷达系统发现数千公里以外的目标。

超视距雷达的工作原理

而这段信号正是出自苏联在冷战期间建设的超视距雷达——Duga(杜加)远程警戒雷达(俄语:Дуга)。20世纪60年代起,苏联就一直在为反弹道导弹系统研制预警雷达,但大部分只适用于入侵检测与拦截,大多属于视距内雷达(人的视野能够看到的范围就叫视距内)。

视距内雷达无法在弹道导弹发射后的几秒或几分钟内提供早期预警,为了避免在敌对地区执行任务时遭遇攻击,苏联科学家便研究出了这款超视距雷达。

这个雷达的结构非常庞大,一眼望去像个高耸的电塔,高达150米,长约700米。整体结构说简单也不简单,但说复杂好像也没有多复杂,就是由大量的金属构成。金属圈整齐地排列在金属架上,像一道无法攻破的屏障。

这个雷达之所以能够把信号传播到世界各地,正是因为它强大的功能。杜加的峰值功率约为10MW,在短波段工作。美国联邦通信委员会曾经对啄木鸟信号进行过测量,分析数据显示,该信号的脉冲重复频率为90毫秒,频率范围从7~19兆赫,带宽为0.02~0.08兆赫。

这个雷达系统在哪?

这个系统于1976年7月开始服役,一共部署了两套,一套位于乌克兰的切尔诺贝利、切尔尼戈夫与尼古拉耶夫州,另一套位于东西伯利亚(今哈巴罗夫斯克边疆区内),接近我国的东北地区。

两台杜加雷达的部署地

乌克兰尼古拉耶夫附近的系统是最初的实验性系统,一经使用,就成功探测到了2500公里以外的拜科努尔航天发射场的火箭发射。拜科努尔发射场位于哈萨克斯坦西南部,是世界第一座、也是规模最大的太空发射中心,苏联时期主要用于航天器发射和导弹实验项目。

而位于东西伯利亚的杜加2号主要监测苏联东部至太平洋。如果有敌方的潜艇从太平洋向北冰洋的新地岛发射导弹,就能在2分钟之内探测到,并做出反应。

在苏联解体之前,这个地方一直是保密的,即便西欧和美国的各个组织投诉苏联,苏联都一直否认它的存在,还在地图上将此处标为了儿童夏令营营地。当年切尔诺贝利核事故发生后,记者来此处采访时就看到了这个巨型雷达。面对记者的询问,苏联人告诉他们这是还在建设中的酒店钢架结构。

终于关闭

曾经,这些业余无线电操作员还为此绞尽脑汁,想出了一个对抗干扰的办法来尝试“阻塞”这个信号。他们研制出了一个“啄木鸟滤波器”和噪音屏蔽装置,想要通过发送同步、未经调试的连续波信号,使用相同的脉冲频度来进行信号攻击,但最后的效果都不太好。

1989年12月,业余无线电爱好者注意到,俄罗斯啄木鸟的敲击信号突然停止了。这个“纠缠”了他们14年之久的信号终于关闭了。

目前,位于乌克兰的杜加雷达系统已经成为了一处旅游景点,从2013年开始就开放了对外参观,游客甚至可以进入到雷达的控制中心去参观苏联研究人员遗留在那里的设备。虽说杜加雷达的结构已经锈迹斑斑,但看到它的人还是会被它庞大的规模震惊到。

杜加雷达系统放在现在是什么水平呢?

雷达有很多种,根据用途可以分为以下几种,用于警戒和引导、用于武器控制、用于侦查、用于航行保障、用于气象观测。本篇文章主题中讲的超视距雷达的主要用途就是警戒和引导。除此之外,用于警戒和引导的雷达还有对空情报雷达、对海警报雷达、机载预警雷达和弹道导弹预警雷达。

杜加雷达最远的预警距离可以达到5000千米。俄罗斯已经在此基础上研发出了更新、探测距离更远的雷达,名为沃罗涅日-DM雷达。这个雷达在2006年就投入使用了,位于列宁格勒州列河图西村,它的峰值功率可达625千瓦,拥有大型计算机组、信号分析处理设备以及相控阵雷达,可以通过更换相应的设备模块来迅速完成系统升级,因此它能时刻保持最先进的技术性能,探测距离能够达到6000千米。

沃罗涅日-DM雷达

一般情况下,超视距雷达的作用距离仅在1000`4000千米左右,可见杜加雷达的探测距离在如今都是名列前茅的。只是说这个雷达的干扰能力太强,苏联使用它时也会造成伤敌一千,自损八百的后果。

可以见得,冷战期间,苏联和美国可谓是进行了一场夸张的军备竞赛。为了应对美国的导弹威胁,苏联也是屡出奇招,杜加雷达的问世让美国的秘密发射实验计划和航天计划都有所收敛。虽说它在使用的时候也会影响苏联境内的通讯设备,但还是起到的作用还是不容小觑的。

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