編者按

  戰場環境瞬息萬變,通信系統對戰爭走向具有重要影響。與現有通信系統相比,5G通信技術在傳輸速率和穩定性方面有質的飛躍,可以輕松滿足未來戰場的通信需求。那么,從古至今,戰場通信發生了哪些變化和升級?通信又是如何左右戰爭走向的呢?《軍事科技前沿》推出“通信改變戰爭”系列文章進行深度解讀。

  從廣島和長崎兩聲曠古未聞的巨響之后,人類的戰爭形態就飛速地發生著變化:二戰結束后不過二十年間,美蘇兩陣營的核武戰力就呈現指數般飛速膨脹,幾近到了科學界必須正襟危坐,討論“核冬天”究竟能使多少人喪命的地步。

  但在整個冷戰的五十年歲月里,“末日倒計時鐘”的指針終究是沒有指向過12點整,就連類似兩次世界大戰的大規模戰爭也沒有再次上演……而如果要細究這一切背后的原因,通信技術的飛速發展可以說是居功甚偉——諷刺的是,這些通信技術原本確確實實是為了毀滅而生,最后卻成了和平的守護者。

  核末日快車的拒馬:超長波通信系統

圖為美國緬因州的超長波(低頻)天線陣列。(來源:Geoff Manaugh)

  自洲際彈道導彈成熟開始,美蘇兩方就面臨著同一個難題:如果對方發動先發制人的核打擊,那如何保證自身的洲際核導彈能夠在對方的同類打擊下幸存?

  當然,無論是特別加固過的地下發射井,還是能夠不停在國土上轉移的機動導彈發射車,都比不上一個上世紀四十年代就已經出現過的構想:把彈道導彈和潛艇相整合,就能得到最為隱蔽的核反擊力量!

  但在當時,這一劑“萬金油”也有難以解決的致命缺陷:大部分無線電通信手段不僅不能做到穿透海水,就連“翻山越嶺”都會有極大程度損耗,這明顯不能用于和彈道導彈潛艇建立穩固的通信。

  換句話說,除卻造出足夠大的潛艇,以及潛艇能夠發射的彈道導彈之外,美蘇核大國還要解決另一個問題:建立起傳播距離足夠遠,最好無線電波還能穿透一定深度海水的無線電臺。如此一來,遭到打擊后能夠立刻反擊的系統才算完善。

  出于這種特殊需求,“超長波通信技術”應運而生。和其它無線電波不同,極低頻的超長波在大氣層內不僅不會減弱,還會利用地球電離層起到“空腔諧振”,效應,繼而在全球范圍內保持理想的信號強度。

  而在“全球到達”的同時,超長波還能穿透數十米深度的海水:這大大增強了潛伏彈道導彈潛艇的隱蔽性,令它們不用上浮也能收到發射命令——正是這一獨特性質的存在,使得冷戰期間美蘇雙方都不能肆無忌憚地首先發動核打擊,也就是所謂的“恐怖平衡”。

  “心跳電臺”:和俄羅斯存亡掛鉤的UVB-76電臺

圖為俄羅斯UVB-76電臺的發射天線陣列。(來源:599mag)

  誠然,當美蘇雙方都坐在天文數字當量的核彈頭山頂上時,“恐怖平衡”實質填平了一切戰力差距,使得冷戰博弈重歸相對均勢,抑制了沖突出現的概率和烈度。

  但在美蘇雙方的決策層眼中,他們浸泡在冷汗里的形勢并沒有改變:盡管通信、核導彈、情報、預警等環節可以說是面面俱到,但反過來決策層自身成了最脆弱的環節——簡單地說,如果掌握核反擊開關的決策層在第一輪核打擊,或是先前的精確打擊中被消滅,那么核反擊豈不是就成了空談?

  而為了填補這一“短板”,美蘇兩方都不約而同研發了基于電子計算機的“自動化核反擊系統”,也就是俗稱的“死手”——如果負責核反擊的發射單元察覺到決策層,或是關鍵的作戰單元已經不復存在,則不需要再經過決策層手動下達指令,核反擊自動啟動。

  那么,如何界定關鍵單位仍存活?這就繼而催生了“心跳電臺”:物如其名,這些電臺以固定的頻率播送固定信號,以此作為定義關鍵單位安全無虞的“心跳”。

  就以最為世人所知的UVB-76為例,自上世紀七十年代以來,該電臺一直在4625Khz頻率播放“嗡嗡”蜂鳴聲,也因此被世人稱之為“蜂鳴器”;同樣的,工作在3756Khz的電臺也以56次每分鐘的頻率持續播放“滴滴”聲,幾十年從未有過變化……

  當然,筆者也希望這些“心跳電臺”能繼續幾十年如一日地繼續“跳”下去,永遠不要有什么差錯。

  全球霸權的接力選手:由航母改造而來的通信中繼船

圖為甲板上天線林立的“阿靈頓”號通信中繼艦。(來源:navsource)

  除卻面對“冷戰陰云”之外,美國在上世紀六七十年代,還要和另一個方向的難題作斗爭:從回收落點可能遍布全世界的返回式衛星,甚至是“登月太空艙”,再到干涉萬里之外的越南沖突,美國都必須要保持橫跨半個地球的指揮和通信能力。

  毫無疑問,具備良好越障和電離層反射能力的超長波電臺難以承擔此重任,因為極低頻信號承載的信息量有限,這就使得美軍必須另想辦法,讓包含大量信息的電磁波能跨越大洋和山脈,環繞半個地球往返回響。

  而美軍最終拿出的解決方案,也極具“美國特色”:依托著二戰大量的剩余航母,專用的“通信中繼艦”誕生了。就以源自“塞班”號輕型航母的AGMR-2“阿靈頓”通信中繼艦為例,它能夠在印度洋和西太平洋和海軍費城通信站建立完整的收發鏈路,必要時還可以使用直升機吊裝天線爬升到3000米高空,實現穩固的持續通信效果,在當時可謂是無人可及。

  出品:科普中國

  策劃:趙清建

  作者:旋鈕工作室

  監制:光明網軍事科技前沿

【通信改變戰爭】毀滅之信使:奠定冷戰核態勢的通信力量

圖文簡介

為了在核戰領域建立起哪怕一分優勢,美蘇兩個超級大國可謂是使盡渾身解數,通信領域自然也難以幸免,這最終確立了冷戰的“恐怖平衡”。而在幾年之后,航天、計算機等新技術的入場,更將極大改變通信領域的“制高點”,繼而再度徹底改變人類的戰爭形態。