Проблемы отечественной гидроакустики

Частотные диапазоны современных зарубежных ГАС.

В постсоветский период отечественным разработчикам гидроакустических станций (ГАС) и гидроакустических комплексов (ГАК) в целом удалось, несмотря на тяжелый период, связанный с проблемами недофинансирования и сокращения госзаказа, сохранить свой научно-технический и производственный потенциал, обеспечивая высокий технический уровень своих разработок и продукции, поставляемой по внутренним и экспортным заказам.

Поэтому поднятые в данном материале вопросы – это вопросы больше не техники, а идеологии, связанные с концепцией дальнейшего развития отечественных ГАС и ГАК, а также восприятия современных реалий противолодочной войны. Обозначенные ниже проблемы не носят фатального или неустранимого характера и могут быть разрешены в весьма короткие сроки, что в конечном итоге приведет к резкому повышению противолодочного потенциала кораблей и противолодочных сил Военно-морского флота России.

«ДОСТАТЬ» ПОДЛОДКУ ИЗ ТЕНИ

Одна из основных тенденций последнего времени в области подводного кораблестроения заключается в том, что все ведущие разработчики данного класса военно-морской техники, привлекая все доступные наработки в области науки и техники, обеспечили существенное снижение шумности подводных лодок (ПЛ) различных классов и типов. В свою очередь, уменьшение уровня подводного шума (УПШ) современных подводных лодок до значений, близких или равных фоновым, наряду с высоким уровнем помех и сложной гидрологией в ряде районов мирового океана, имеющих важное оперативное значение, привели к появлению нового поколения гидроакустических средств поиска подводных лодок, обеспечивающих реализацию, во-первых, низкочастотного активного подсвета, а во-вторых, бистатической и мультистатической работы в единой «сети» поиска подводных лодок различных гидроакустических средств, таких как подкильные гидроакустические станции надводных кораблей, буксируемые пассивные и новые активные гидроакустические станции, опускаемые гидроакустические станции вертолетов (ОГАС), а также радиогидроакустические авиационные буи (РГАБ) и позиционные средства (буи).

Наиболее принципиальными качествами нового поколения гидроакустических станций стала значительно возросшая дальность обнаружения и существенно сниженная зависимость от гидрологии (сложная гидрология, представляющая проблему для классических подкильных гидроакустических станций, слабо влияет на распространение низкочастотного сигнала), в результате чего теперь «спрятаться» под горизонтом скачка скорости звука или в зоне «тени» подводной лодке уже невозможно. Эффективная обработка получаемой информации позволяет максимально отстроиться от реверберации и реализовать большие гарантированные дальности обнаружения подводной лодки в мелком море – порядка 25–35 км и даже больше.

Здесь необходимо уточнить важный момент: требование «эффективной гидролокации» не только не отрицает требований «эффективного шумопеленгования», но и более того – требует этого (то есть никакого «антагонизма» между активной и пассивной акустикой, о котором говорят некоторые специалисты, на самом деле нет). Качественный чувствительный тракт шумопеленгования гидроакустической станции позволяет значительно снизить мощность излучения «подсвета» и обеспечить эффективную работу по современным подводным лодкам различных классов и типов со значительно уменьшенной заметностью для гидролокаторов.

Вопросы облика и работы чисто шумопеленгаторных гидроакустических станций в данной статье не рассматриваются, поскольку для ГАС надводных кораблей основным режимом работы является гидролокация.

ЗАПАДНЫЕ РАЗРАБОТКИ

Частотные диапазоны современных отечественных ГАС (на примере экспортных модификаций).

Рассматривая вопрос современного состояния дел в области гидроакустики в ведущих странах Запада, следует отметить, что основной тенденцией ее развития является комплексирование различных гидроакустических станций для обеспечения многопозиционной работы в районе ГАС различного типа и размещенных на различных носителях в составе так называемой единой сети поиска подводной лодки. При этом ключевым требованием для этого является обеспечение общих диапазонов рабочих частот привлекаемых к работе гидроакустических станций.

В настоящее время основным частотным диапазоном многопозиционной работы современных западных гидроакустических станций является диапазон 1–2 кГц (с обеспечением функционирования в нем практически всех новых гидроакустических станций), а дополнительным – сотни Гц.

Особенно хотелось бы подчеркнуть роль низкочастотной (сотни Гц) «подсветки» для авиационных радиогидроакустических буев, принятых на вооружение авиации, что позволило резко повысить поисковый потенциал противолодочной авиации при работе по малошумным целям, современным подводным лодкам, в сложных условиях.

Причем наличие диапазона «подсветки» в сотни Гц на Западе, мягко говоря, не афишируется. Хотя используется он еще с конца 90х, и на сегодня это уже не просто отдельные эксперименты, а именно рутина боевой подготовки. К сожалению, последствия данного факта, частным случаем которого является, например, резкое снижение выживаемости подводной лодки, обозначившей себя, к примеру, ракетным залпом, не в полной мере осознаны отечественными специалистами.

Исключительную роль в зарубежных многопозиционных системах освещения подводной обстановки играют вертолеты с новыми опускаемыми низкочастотными (1–2 кГц) гидроакустическими станциями, обеспечивающими эффективную «подсветку» как для авиационных радиогидроакустических буев, так и для гидроакустических станций надводных кораблей. При этом западные разработчики были вынуждены пойти на создание сложных низкочастотных антенн, для обеспечения размещения которых на вертолетах пришлось разрабатывать сложные системы раскладывания-складывания антенн. Однако проблемы, возникшие с разработкой гидравлического привода системы раскладывания антенны, привели к задержке с завершением разработки новой вертолетной опускаемой гидроакустической станции AQS-22, предназначенной для американских военно-морских сил, более чем на два года. Впрочем, задача все же была решена.

ОТСТАЛИ В ИДЕОЛОГИИ

Основной проблемой нашей «надводной гидроакустики» является, на взгляд автора, так называемое отставание в идеологии, под чем подразумевается внедрение новых многопозиционных систем, что происходит на фоне весьма высокого технического уровня современных отечественных гидроакустических станций. Одно из главных препятствий для внедрения таких многопозиционных систем заключается в разнодиапазонности российских гидроакустических станций.

Реализация эффективного подсвета в диапазоне 1–2 кГц для отечественных ГАС.

Очень крупным недостатком отечественных корабельных и авиационных гидроакустических станций является отсутствие современных низкочастотных вертолетных опускаемых ГАС и, соответственно, ограниченные возможности низкочастотной «подсветки». На практике это означает существенное ограничение реальных дальностей обнаружения подводных лодок с нашими гидроакустическими станциями в сравнении с зарубежными аналогами. Создание мобильного носителя низкочастотного источника «подсвета» позволило бы обеспечить резкое повышение боевых возможностей противолодочного потенциала кораблей и авиации ВМФ России.

Оптимальными частотами для этого источника являются диапазоны 1–2 кГц (например, использование штатных излучателей гидроакустической станции «Виньетка» или новой малогабаритной гидроакустической станции «Барракуда») и сотен Гц (обеспечивается значительное увеличение дальности обнаружения ПЛ в сложных условиях).

Ограниченное количество имеющихся в боевом составе российского ВМФ противолодочных кораблей не позволяет создать сколько-нибудь значительную зону контроля (освещения обстановки) для обеспечения надежного развертывания сил, в том числе и морских стратегических ядерных сил.

Для создания эффективной, а значит, распределенной для перекрытия зон «тени» одних элементов зонами «освещенности» других ее элементов, системы необходимо наличие большого количества излучателей и приемников в районе операций и создание сплошной зоны акустической освещенности на значительной площади района боевых действий.

Наиболее острая проблема в этой связи – отсутствие у нас аналогов западных мощных низкочастотных вертолетных опускаемых гидроакустических станций, хотя проводившийся в прошлом году в Санкт-Петербурге международный военно-морской салон МВМС-2013 показал, что проблема эта соответствующими организациями осознана, и работы по таким станциям сегодня ведутся (как пример можно упомянуть ОГАС «Веста-Э»).

Особо следует отметить, что в сложившихся условиях недостаток в надводных кораблях основных классов российский можно было бы компенсировать созданием и принятием на вооружение ВМФ России массового и дешевого противолодочного безэкипажного катера (БЭК). Здесь в первую очередь напрашивается применение с таким катером низкочастотного излучателя (НЧИ) для «подсвета» ГАС корабля-носителя: например, гидроакустические станции «Платина-М», «Заря» и «Минотавр» корветов семейства «Стерегущий» (проект 20380 и его модификации) и фрегатов проекта 22350.

В конечном итоге это позволит значительно поднять дальности обнаружения подводных лодок, в том числе в сложных условиях, за счет:

– приближения излучателя к цели (получаем выигрыш по энергетике);

– возможности использования максимально низкочастотного излучателя (выигрыш по затуханию сигнала);

– возможности оптимального заглубления излучателя (выигрыш по учету среды распространения);

– малого влияния на работу приемных трактов гидроакустической станции за счет удаления излучателя на большое расстояние (выигрыш по помехе).

Данный вариант обеспечивает реализацию эффективного подсвета в диапазоне 1-2 кГц фактически для большинства типов гидроакустических станций российского ВМФ, при этом достигается значительное повышение их тактико-технических характеристик (таблица 3).

Вместе с тем значительные перспективы дает и диапазон сотен Гц, обеспечивающий максимальные дальности обнаружения подводной лодки. Однако в данном случае номенклатура используемых гидроакустических станций сокращается до ГАС «Виньетка» с гибкой протяженной буксируемой антенной (ГПБА) и радиогидроакустических буев типа РГБ-16МК.

Данное решение обеспечивает значительное повышение противолодочного потенциала надводных кораблей, особенно для фрегатов проекта 11356, как поставляемых на экспорт, так и строящихся для отечественного флота, которые на сегодня оснащаются только маломощной подкильной гидроакустической станцией.

При этом отказ на первом этапе работы по безэкипажному катеру от применения на нем сложных пассивных гидроакустических станций позволит резко упростить задачу его разработки, обеспечивая создание БЭК в кратчайшие сроки.