Для чего нужен подводный телеграфный кабель
Первые трансатлантические кабели — когда они появились и как работали?
Порой кажется, что все эти «ваши интернеты» существовали всегда. Сотовая связь, интернет, мгновенный обмен информации между пользователями разных стран и континентов. Но это не так — ведь даже в 19-м веке мир был довольно изолированным, отдельные части света мало сообщались друг с другом. Во второй половине века стал развиваться телеграф, проникая во все сферы быта людей того времени. Но изначально скорость передачи информации через океан была равна скорости самого быстрого корабля того времени, который перевозил письма и посылки — при этом нельзя еще забывать и о том, что после морского путешествия сообщения распространялись наземными службами.
Телеграфные компании и бизнесмены, связанные с ними, надеялись проложить первый трансатлантический кабель к 1850 году. Но все эти планы выглядели слишком фантастическими — по крайней мере, пока за дело не принялся Сайрус Уэст Филд. К своим 30 годам он накопил значительный капитал, отошел от дел и решил вложить средства в проект трансатлантического кабеля, протяженностью от Ньюфаундленда до Ирландии.
Образцы кабелей 1858, 1865 и 1866 годов, сформировавших трансатлантическую линию связи
Здесь кабель 1865 года, модель гарпуна и стальной трос того времени
Проект начали реализовывать, но сразу же начались проблемы. Первый кабель лопнул уже через несколько километров, поскольку инженер, ответственный за прокладку кабеля, остановил катушку во время движения корабля. Понадобилось несколько экспедиций, чтобы завершить прокладку, что и было сделано к 1858 году. Приветствовали завершение проекта королева Виктория (она послала 16 августа телеграмму «Её Величество желает поздравить президента с успешным завершением этого великого международного проекта, к которому Королева проявляла глубокий интерес») и президент Бьюккенен. На деле все работало не слишком хорошо — кабель не позволял передавать данные быстро, послание из 96 слов передавалось несколько часов. Качество связи быстро ухудшилось, и даже на передачу одного слова уже требовался примерно час. Через месяц линия просто умерла из-за главного энергетика. Он подал на линию 2000 вольт, и кабель пришел в негодность.
Те же образцы с иллюстрации книги «Great Inventions» 1932 года
Были проложены новые кабели. Благодаря более удачному подборку кадров (техники, инженеры), прокладка кабелей была также более удачной, а сама линия работала гораздо лучше прежней, хотя ее структура и сами кабели были аналогичными. Уже к 1870 году кабелей было много, сформировалась целая паутина линий.
TAT-1: Вы меня слышите?
Несмотря на то, что технологии развивались очень быстро, причем в 1870 году добавилась еще и телефонная связь, первая трансатлантическая телефонная система появилась только в 1956 году. Система получила название TAT-1. Такой долгий срок может казаться странным, но все же следует помнить, что телефонная связь сложнее телеграфной, и проложить 2800 км телефонного провода так, чтобы линией можно было бы пользоваться — задача непростая.
Первые подводные телеграфные кабели были простыми — медные проводники были изолированы и защищены от воды при помощи натуральных материалов вроде гуттаперчи. Кабели были также бронированы стальным кабелем. Но пропускная способность телефонной линии должна быть гораздо выше пропускной способности линии телеграфной, и проводники, идущие в кабеле параллельно друг другу, не обеспечивали оптимальных условий передачи данных. Поэтому были созданы кабели других типов — например, коаксиальные, которые и не очень дорогие, и позволяют обеспечить большую пропускную способность.
Система TAT-1 включала два кабеля — один для связи запада и востока, и другой — для обратной связи. Кабель состоял из центрального проводника, полиэтиленового диэлектрика и нескольких слоев медной фольги. Это была защита как для сигнала, так и защита от морских животных (так называемые морские черви и т.п.). Коаксиальный кабель был заключен в тканевую обмотку и джут с водоизолирующей пропиткой. Затем все это заключалось в броню из стальной проволоки. Ближе к берегу кабель бронировался еще сильнее, для защиты от якорей и тралов.
Кабели оснащались гибкими встроенными повторителями для усиления сигнала на интервалах в 69 км. Размер каждого репитера составлял 2,5 метра, и включал три электронные лампы, защищенные от давления на глубине 8000 м. Повторители обеспечивали сигнал в 65 дБ и частотой 144 кГц. Вакуумные лампы было решено использовать несмотря даже на то, что сами репитеры разрабатывались в Bell Labs, где были разработаны и транзисторы (примерно в то же время). Считалось недоказанным, что транзистор может обеспечить такую же качественную работу, как и лампа. Возможно, решение было правильным — ни одна из сотен ламп не отказала за 22 года эксплуатации кабеля.
После ввода в эксплуатацию TAT-1 кабель обеспечил работу 36 линий — 35 телефонных каналов с пропускной способностью в 4 кГц и 22 телеграфными каналами на 36 линии. Чуть позже число каналов увеличилось до 51. В 1963 году заработала линия телетайпа между Москвой и Вашингтоном, она также проходила через ТАТ-1. Магистраль ТАТ-1 проработала до 1978 года, и за это время появились иные альтернативы и стандарты кабелей. Все кабели ТАТ были выведены из эксплуатации, кроме ТАТ-14, оптоволоконного кабеля с пропускной способностью в 9,38 Тб/с, введенный в работу в 2001 году.
Сейчас кабелей уже сотни, они проходят через океаны и почти все континенты, исключая Антарктиду.
И все это — благодаря технологическим новшествам 19-го века.
Самый грандиозный проект XIX века. Как телеграфный кабель связал Америку и Европу
Мы избалованы высокоскоростным интернетом и как данность принимаем свежие новости с другого конца света, прилетающие к нам за миллисекунды. Нам сложно понять восторг и оценить всю мощь электрического телеграфа, который с ног на голову перевернул XIX век, сблизил страны и народы. Сообщения бежали по медным проводам, пересекая континенты вдоль и поперек. В Париже могли в мгновение ока узнать, что происходит в Москве, а в Нью-Йорке — о происшествиях в Калифорнии. Оставалось лишь связать Америку с остальным миром, проложив трансатлантический кабель по дну океана.
За тысячелетия до изобретения телеграфа гонцы и курьеры пешком и на лошадях доставляли корреспонденцию между городами и военными ставками. Так было и во времена Цезаря, и во времена Наполеона. Конечно, существовали примитивные способы ускорить доставку особо важных оповещений с помощью костров, дыма, барабанов или охотничьих рогов. Но все эти способы были ограниченными по объему, дорогими для массового коммерческого использования и очень сильно зависели от погодных условий.
Сперва поезда и пароходы, а затем и электричество позволили значительно ускорить обмен сообщениями. Месяцы на доставку почты сократились до недель, а затем и вовсе до нескольких часов и минут. Правда, оставалась одна большая проблема — моря и океаны. Вода поглощает ток, а хороших изоляторов для медных и железных проводов еще не придумали. Разобщенные соленой водой континенты по-прежнему опирались на бумагу и людей, которые должны были пройти сквозь штиль и штормы, чтобы доставить письмо.
Американец с несгибаемой волей
Прогресс всегда двигали частники. По крайней мере, в западном полушарии. И заслуга того, что между Америкой и Англией была проложена телеграфная линия, принадлежит одному упорному и вполне состоятельному американцу Сайрусу Уэсту Филду. В возрасте 33 лет он уже заработал достаточно обширный капитал, так что мог всю оставшуюся жизнь кутить и не задумываться о работе. Младший сын священника добился всего сам на оптовой торговле бумагой.
Как любой богач того времени, он отправился в путешествие сперва по Европе, потом по Южной Америке, а затем заскучал в Нью-Йорке. Пока случай не свел его с инженером Гисборном, который хотел построить телеграфную линию к Ньюфаундленду. Этот остров был самой близкой к Европе точкой Северной Америки. Через его порты проходили все корабли, двигавшиеся в Штаты. И Гисборн хотел создать на острове телеграфную станцию, которая позволила бы на несколько дней ускорить передачу сообщений от пароходов из Европы в Нью-Йорк.
Гисборн искал деньги для продолжения работ, а Филд мыслил чуть шире: путь до Ньюфаундленда — это ведь только маленькое звено большой цепи. Зачем останавливаться, если два острова — Ньюфаундленд и Ирландию — можно напрямую этим кабелем связать? Зачем десятки дней ждать корабля из Европы, чтобы узнать оттуда новости, если это можно сделать за несколько секунд? Это должен был стать самый грандиозный проект того времени, который можно сравнить с изобретением современного интернета — телеграфа в каждом доме и мобильнике.
К тому же между Ирландией и Ньюфаундлендом совсем недавно открыли подводное плато, которое было словно создано для того, чтобы по нему проложили телеграфную линию. В отдельных местах его глубина достигала 4,5 километра. Решено! Сайрус Филд обратился к знакомым финансистам в Нью-Йорке, посетил Лондон и британские торговые предприятия, собрал первоначальный капитал, одобрение правительств США и Великобритании, а также поддержку их Военно-морского флота. Горящий и честолюбивый предприниматель сумел уговорить десятки людей на столь амбициозное предприятие, которым до него не рискнул заняться никто другой. Среди увлеченных был и будущий лорд Кельвин — Уильям Томсон, который исследовал распространение импульсов электричества вдоль кабелей.
Проволока до Луны
У Сайруса были деньги и поддержка правительства. Оставалось лишь создать кабель. Предполагалось, что расстояние от одного острова до другого равно примерно 3000 километров. Но на всякий случай следовало обзавестись каким-нибудь запасом, а потому длина кабеля была равна примерно 4000 километров. Кипучая энергия Сайруса Филда подгоняла всех. Он хотел проложить кабель в течение лета 1857 года, пока Атлантический океан сохранял относительное спокойствие. А потому на тестирование было очень мало времени.
По итогу он представлял собой жилу из семи тонких и свитых воедино медных проволок. Их изолировали три слоя гуттаперчи. Создатели кабеля считали, что если бы в одном из слоев появилось повреждение, то остальных двух хватило бы для достаточной изоляции. Поверх гуттаперчи находилась обмотка из слоя пеньки. Внешней броней для всего этого служили 18 скрученных спиралью стальных проволок. Каждая проволока, в свою очередь, состояла из семи проволок диаметром поменьше. Если бы все эти жилки сложить в одну длинную проволоку, то ее бы вполне хватило для того, чтобы дотянуться до Луны.
При диаметре в 16 миллиметров 1 километр кабеля весил 620 кг, а его общий вес достигал 2500 тонн. Свили его за полгода. Оставалось только разделить его поровну и погрузить на два корабля, так как одному поднять такую громоздкую катушку было невозможно.
Серийное поражение
Возможно, это звучит крайне субъективно, но заслуга Сайруса Филда не в том, что он связал Европу с Америкой, а в том, что не сдался, когда все его предприятие не раз шло прахом.
5 августа 1857 года бухта ирландского острова Валентия кишела десятками кораблей и суденышек, украшенных красочными флагами. Местная знать в окружении свиты произносила торжественные речи, а корреспонденты все это внимательно записывали.
Прокладка кабеля началась следующим утром. По плану американская «Ниагара» должна была проложить свою часть груза от Ирландии, а затем посреди Атлантического океана конец ее кабеля должны были срастить с кабелем на британском «Агамемноне». Ему предстояло закончить начатое. В таком случае во время всего пути Сайрус Филд мог поддерживать связь с приемной станцией в Ирландии. Дабы контролировать, что линия действительно работает даже под толщей воды.
Когда корабль отошел на первые 10 километров, случился первый обрыв. Кабель заело в механизме вытравливания, и он оборвался. Пришлось развернуться, чтобы начать все сначала, на уже меньшей скорости. Но в десятках километров от берега начался серьезный перепад глубин от 1 до 3,6 километра. А потому регулировать скорость спуска кабеля было очень сложно. К тому же было совершенно непонятно, ложится кабель в таких условиях ровно или же опасно натягивается. В 600 километрах от Ирландии решили, что скорость стравливания надо уменьшить, но тормозные колодки поджали слишком резко, и кабель лопнул.
Седьмая часть дорогущего кабеля попросту сгинула в океане. Но, что страшнее, из-за досадной оплошности были пущены насмарку несколько лет подготовки. Быстро восполнить утрату не представлялось возможным, а отправляться в очередную экспедицию осенью или зимой было попросту бездумно: океан бы не позволил спокойно уложить ценный груз по дну. Тем не менее Сайрус Филд не терял надежды: все эти 600 километров ему удавалось поддерживать стабильную связь с Ирландией. А это значило, что его затея была вполне жизнеспособной.
В следующем, 1858 году прокладку решили начать без торжественных речей и дорогих гостей. Оба корабля должны были добраться до середины океана, срастить свои половинки кабеля и отправиться каждый в свою сторону. Но на этот раз сама Атлантика решила испытать волю Филда. Корабли попали в затяжной шторм, длившийся больше недели. Команда и оснастка серьезно пострадали, но страшнее всего были внутренние повреждения кабеля, который побросало по трюму.
Когда шторм закончился, корабли все-таки добрались до места встречи, но все три попытки начать прокладку заканчивались обрывом. Медлить было нельзя, продовольствие заканчивалось, и экспедицию решили вновь свернуть.
Правда, не откладывать до следующего года. Конечно, компаньоны Сайруса были недовольны: предприятие требовало все новых вложений, которые для них были равны убыткам. Возникали предложения попросту продать остатки дорогого кабеля, разбежаться и забыть эту затею как страшный сон. Отдельные директора покинули Совет в знак протеста, но Филд в середине лета снова вывел свой флот в море.
Триумфатор и изгой
Эта экспедиция была куда удачнее. Конечно, «Агамемнон» опять покидало в шторме, траектория корабля однажды сошлась с траекторией кита, да и связь с «Ниагарой» периодически пропадала. Но тем не менее оба конца кабеля без особых происшествий удалось доставить на берег.
В одночасье Сайрус Филд стал национальным героем Америки, преодолевшим невозможное расстояние. Первым же официальным сообщением британская королева поздравила американского президента с завершением предприятия. Два материка вместо недель теперь разделяли лишь минуты. И в такой триумф прогресса и науки было сложно поверить обывателю той поры.
Тем не менее Филда то и дело таскали на приемы к президенту в кортеже по главным улицам Нью-Йорка, который 1 сентября публично чествовал предпринимателя. Но если первые сообщения проходили по линии быстро и без помех, то чем дальше, тем хуже становилась связь.
История подводного кабелестроения
Буквально сразу же после появления на свет детища Самуэля Морзе — телеграфа, возникла идея о соединении телеграфной линией Великобритании и Франции. Воздушные линии, уже применяемые в мире, были для этого непригодны — сложно представить себе провода, идущие над разделяющим остров Англия и Европейский континент проливом Ла-Манш, ширина которого составляет несколько десятков километров. Тогда и возник план проложить кабель по дну (рис. 1). Однако, англичанин Уитстон, предложивший этот проект, тут же столкнулся с серьезной проблемой. Для долгого нахождения в разъедающей морской воде кабель нуждался в соответствующей изоляции. Выход искали с 1837 г., и он нашелся, хотя и не сразу — немецкий инженер Вернер Сименс (отец уже известных нам братьев Сименсов) предложил изолировать подводный кабель гуттаперчей — отвердевшим соком тропических деревьев, произраставших в Малайе. До этого были предложения изолировать электрические провода с помощью шелка (американский физик Джозеф Генри) или хлопчатобумажной ткани, покрытой слоем озокерита — воскообразной массой нефтяного происхождения (русский ученый П.Л. Шиллинг).
В 1851 г., со второй попытки (первая провалилась из-за того, что только что проложенный кабель был порван якорем рыбацкой лодки), были соединены французский город Кале и английский Дувр. Между ними по дну Ла-Манша пролегал 30-километровый телеграфный кабель. В те годы кабель укладывался на дно, просто разматываясь с бобины, установленной на корабле. Причем первый кабель был настолько легким, что не желал тонуть, и к нему приходилось привязывать свинцовые грузила.
Первые попытки проложить трансатлантический кабель для телеграфной связи были предприняты еще в 1857 г. «Нью-Йоркской, Ньюфаундлендской и Лондонской телеграфной компанией» (позже переименованной в «Атлантическую телеграфную компанию Великобритании»). Много неудач преследовало этих первопроходцев. Им мешали погодные условия, однажды кабельная медная жила не выдержала нагрузки и порвалась на половине работы; однако все-таки компании и ее неутомимому главе Сайрусу Филду (рис. 2) удалось выполнить эту работу.
Как создавался в то время кабель для подводной линии (см. рис. 3)? Медные проволоки изолировались хлопчатобумажной пряжей, предварительно вываренной в парафине. Пряжа накладывалась на проволоку методом обмотки в двух противоположных направлениях. Требуемое количество изолированных жил затягивалось в свинцовую трубу, которая затем наматывалась на барабан, и все вместе помещалось в резервуар, заполненный расплавленным парафином. Один конец свинцовой трубы подключался к воздушному насосу, который прогонял через трубу парафин, вытеснявший при этом воздух. Заключительными операциями были перемотка кабеля через резервуар с холодной водой — при этом парафин, заполнивший свободные промежутки в сердечнике, затвердевал — и протягивание через обжимную волоку. Это был первый пример применения заполнителя для защиты от проникновения влаги внутрь сердечника.
В 1852 г. соединены подводным кабелем Англия и Ирландия, в 1854 г. — средиземноморские острова Корсика и Сардиния. В те же годы обязательной деталью подводных кабелей становится броня из нескольких стальных проволок.
В 1869 г. вступила в действие кабельная подводная линия Лондон-Калькутта, длина которой составляла почти 20 тысяч км. В 1872 г. была установлена прямая кабельная связь между Европой и Южной Америкой, а затем между Австралией, Индией и Канадой.
В 1880 г. проведена первая опытная сушка волокнистой изоляции жил под вакуумом. Следующим шагом, по сути переходным от телеграфных к телефонным кабелям, явилось предложение содержать кабельные линии с целью защиты от влаги под избыточным давлением не масла, а воздуха или газа. Смысл идеи состоял в том, что при возникновении дефекта уплотнения в месте сращивания труб находящийся под давлением газ будет препятствовать проникновению влаги из атмосферы внутрь трубы. Это стало решающей ступенью в развитии кабелей, значительно увеличив сроки их эксплуатации.
На рис. 4 разворот журнала «Электричество», №1, 1890 г., в котором публиковалась мировая история развития кабельных сетей, обзор журналов и другая информация на актуальные темы. На картах журнала (рис. 5) нанесена всемирная сеть подводных кабелей, показано, как происходило развитие подводных сообщений.
Россия в XIX в. объективно отставала от самых развитых держав мира в области электротехники, что видно на всемирной карте прокладки кабельных сетей (рис. 6).
Основная проблема заключалась в том, что передовые идеи и течения в науке, вполне известные и разрабатываемые российскими учеными, не находили поддержки у властей Российской империи. Аналогичная ситуация наблюдалась и в области подводного кабелестроения. Дошло до того, что первой кабельной линией, проложенной на территории России был телеграфный кабель, протянутый англо-франко-турецкими союзниками, воевавшими с Российской империей в ходе Крымской войны… Кабель этот соединил экспедиционные войска оккупантов в Крыму по дну Черного моря со Стамбулом. После окончания войны англо-французские силы ликвидировали кабель.
В 1869 г. русский физик Георгий Иванович Морозов предложил для одновременной передачи по одному проводу нескольких депеш метод разночастотного телеграфирования. Обосновывалось это определенным дефицитом проводов и их относительно высокой стоимостью — потребности линий связи значительно опережали возможности и скорость их сооружения. Реализовать свой метод ученый не смог, но им заинтересовались другие — в том числе знаменитый американский ученый Александр Грайам Белл, в будущем создатель первого телефона.
В России первым кабелем, проложенным по морскому дну (первым отечественным, учитывая крымский кабель), считается 250-километровая линия, соединившая Баку и Красноводск по дну Каспийского моря в 1879 г. Этим занимались «инженеры путей сообщения», как тогда называли гидротехников. Можно так же отметить, что морские гидротехники всегда славились качеством своей работы — им доверяли не только работы исключительно по профилю, но и такие виды деятельности, где требовалась секретность и высокая благонадежность. К примеру морская команда Балтийского флота занималась прокладкой проводов в императорской резиденции Гатчине для освещения дворца и прилегающего парка.
Первый русский подводный кабель связи протяженностью 32 километра был проложен через Северную Двину в 1862 г. В случае наличия мостов через реки кабель предпочитали пускать по ним, что было без сомнения гораздо дешевле и проще.
Прокладка кабеля через Москва-реку была осуществлена в 1900 г. (рис. 7).
В 1891 г. русскими инженерами были проложены подводные кабели «Одесса—Константинополь» и «Севастополь—Варна». Первый морской телефонный кабель соединил в том же году Англию и Францию.
Соединение разных концов Тихого Океана произошло в 1902 г., когда появилась линия Канада—Австралия.
В 1910 г. было получено новое вещество — парагутта. Это была специальным образом обработанная смесь из гуттаперчи, резины и воска, не уступающая гуттаперче по механическим свойствам и превосходящая ее по электрическим. Потери сигнала в таких кабелях уменьшились в несколько десятков раз.
В 1914 г. пошла связь по первому подводному телеграфно-телефонному кабелю между Гельсингфорсом (ныне столица Финляндии Хельсинки) и Петербургом. До этого города соединялись проводной линией по суше.
Жизненную важность связи понимали все стороны в разыгравшейся вскоре Первой Мировой войне. В ноябре 1914 года германский крейсер «Эмден» высадил десант на Кокосовых островах в Индийском океане, который уничтожил ретрансляционную станцию, связывавшую с помощью морского кабеля Южную Африку, Индонезию и Австралию. Кабели были перерезаны.
В 1918 г. представители ирландской националистической организации «Шинн Фейн» (политическое крыло радикально-террористической Ирландской Республиканской Армии) перерезали подводный кабель, связывающий Ирландию и Англию.
В 1919 г. число трансатлантических телеграфных кабелей приблизилось к двум десяткам, большинство из них принадлежало англичанам. Общая длина подводных линий по всему миру составляла на тот момент около 300 тыс. километров.
В 1927 г. между Европой и Североамериканским континентом создана радиотелефонная связь. Переговоры между Старым и Новым светом осуществлялись с помощью длинноволновой радиосвязи и были довольно дороги. Использовать же для телефонной связи имевшиеся межконтинентальные кабели было невозможно — ими можно было передавать телеграфные сигналы, но невозможно (исключая короткие расстояния) транслировать более сложные, звуковые колебания, составляющие человеческую речь. В 1932 г. в СССР был создан трест «Связьпроект», принявший эстафету создателей систем связи и их традиции.
Новый этап морского кабельного строения начался с изобретением полиэтилена в 1933 г. Он тут же стал новой изоляцией, превосходящей по своим качествам все ее виды, имевшиеся ранее.
К работам по прокладке подводных кабелей были привлечены водолазы Экспедиции Подводных Работ Особого Назначения. Для ВМФ СССР ими были проложены подвод ные кабели связи вдоль побережья Черного моря, в Баренцевом море и Финском заливе. В 1941 г. трест «Связьпроект» преобразовали в Государственный институт по проектированию сооружений связи — «ГИПРОСВЯЗЬ».
В годы Великой Отечественной войны, во время блокады Ленинграда, через Ладожское озеро были проложены как всем известный «кабель жизни», так и две (резервирующие друг друга) линии подводных кабелей ВЧ-связи, созданные на «Севкабеле». Для этого использовалась специально оборудованная кабельная баржа.
В 1943 г. впервые при прокладке телефонного подводного кабеля используется подводный усилитель входящего сигнала (рис. 8). Выравниваясь с помощью направляющих вместе с кабелем по мере движения судна, усилитель надежно укладывался на морском дне (рис. 9).
Сделано это было при соединении островов Англси и Мэн, расположенных в Ирландском море. Вновь, в рамках новой Мировой войны, разыгралась битва на подводных коммуникациях. В первые же часы начала ВМВ обе подводные линии, связывавшие Германию (а точнее город Эмден) с Азорскими островами и Лиссабоном, были перерезаны противником.
Японский флот, памятуя об удачном десанте «Эмдена» тридцать лет назад, обстреливал все ту же ретрансляционную станцию на Кокосовых островах. Англичане не остались в долгу — в 1945 г. подводные лодки перерезали связь на линиях Сайгон—Сингапур и Сайгон— Гонконг. Это было не сложным делом — примерно зная расположение кабеля, судно проводило несколько раз траление подводного грунта в определенном направлении, кабель поднимался на поверхность, а затем осуществлялось его механическое перерубание. Обычно старались сделать это сразу в нескольких местах, дабы затруднить противнику поиски и ремонт повреждения. Лишь с появлением современных приборов разрыв найти не составляет никакого труда.
В 1956 г. наконец-то был проложен по дну океана трансатлантический телефонный кабель между Америкой и Европой. В 60-х годах для прокладки кабелей по морскому дну СССР заказывает в Финляндии специализированные суда.
«ГИПРОСВЯЗЬ» в это время проектирует подводные кабельные магистрали связи на Черном, Балтийском, Баренцевом и Охотском морях.
В настоящее время для подводных линий используются оптико-волоконные кабели. Современные кабели такого типа представляют собой довольно сложную конструкцию — оптоволоконный сердечник окружен несколькими слоями из разных материалов, металлов и полимеров, призванных, в первую очередь, защищать его от воздействия внешней среды. Кроме того, по самому кабелю проходит электрический ток, обеспечивающий питание промежуточных усилителей. Эти усилители располагаются вдоль всего кабеля на расстоянии порядка ста километров друг от друга — ставить их ближе друг к другу не только не нужно, но и вредно, поскольку сами эти усилители могут наводить некоторые искажения в сигнал. Они передают не только телеграфные и телефонные сигналы разного типа, но и обеспечивают Интернет-соединения. В 2004 г. компанией «Сименс» был проложен силовой подводный кабель между австралийской электростанцией и тасманийским городом Джорджтаун. Кабель так же содержит телекоммуникационную компоненту — оптоволоконную линию.
В современном подводном кабельном деле рассматриваются проекты по заглублению кабелей в поверхность дна, во избежание нанесения вреда морской экосистемы и возможного повреждения линии якорями судов и рыболовными тралами. Таковой стала, например, оптико-волоконная линия связи «Дания—Россия», проложенная совместными усилиями российских и датских специалистов в 1993 г.
Существует подводный гусеничный кабелеукладчик с буровой установкой, разработанный российскими учеными из «ГИПРО-СВЯЗИ». Эта машина служит для разработки плотных каменистых и глинистых грунтов на дне.
Современные кабельные суда способны укладывать все типы кабелей в любых погодных условиях с высокой точностью и на больших глубинах.
Несмотря на то, что кабели в наши дни несравнимо превосходят по надежности кабеля ХХ в. (не говоря уже о ХIХ), существует много причин их повреждений и обрывов. Подземные кабели могут быть повреждены при производстве различного рода земляных работ на трассе (например, при строительстве водопровода или газопровода) или в результате оползней почвы; из-за трения о грунт в ходе приливов и отливов.
Были случаи, когда кабели обрывало землетрясение, и когда их повреждали морские животные — в частности отмечены факты нападения на кабельные линии акул и кашалотов. Продолжает наносить ущерб и сам человек — например около трех лет назад в Юго-Восточной Азии местные преступники вырезали секцию кабеля, соединяющего Вьетнам, Тайланд и Гонконг, протяженностью 11 км и пытались сдать как лом цветных металлов. «Лома» кстати набралось около сотни тонн…
Подводные кабели, прокладываемые по дну рек, могут быть повреждены весенним ледоходом или якорями судов.
На сегодняшний день в мире насчитывается более двух сотен активно используемых подводных кабелей, соединяющих разные страны, и еще огромное количество кабельных линий, проложенных по морскому дну отдельными государствами для удовлетворения внутренних нужд. Как показывает опыт, даже спутниковые системы на данный момент не способны заменить подводный кабель — космические системы куда дороже в создании и обслуживании, менее долговечны и часто уступают кабельным линиям в передаваемых мощностях. Подводные кабели, несомненно, ждут долгая жизнь и дальнейшее усовершенствование.
Благодарим В.Н. Тульского, заместителя заведующего кафедрой электроэнергетических систем МЭИ, за предоставленный фотоматериал из журнала «Электричество» (№1, 1890 г.)
Нашли ошибку? Выделите и нажмите Ctrl + Enter