Het gevechtsgebruik van onderzeeërs en andere onderwatervoertuigen is gebaseerd op hun kwaliteit, zoals het geheim van acties voor de aangevallen vijand. De aquatische omgeving, in de diepte waarvan de PA wordt bediend, beperkt de detectieafstand door middel van radio- en optische lokalisatie tot een waarde van enkele tientallen meters. Aan de andere kant maakt de hoge snelheid van geluidsvoortplanting in water, die 1,5 km / s bereikt, het gebruik van ruisrichtingbepaling en echolocatie mogelijk. Water is ook doorlaatbaar voor de magnetische component van elektromagnetische straling die zich voortplant met een snelheid van 300.000 km/s.
Bijkomende ontmaskerende factoren van PA zijn:
- zogspoor (lucht-waterpluim) opgewekt door de propeller (propeller of waterkanon) in de waterlaag nabij het wateroppervlak of in diepe lagen bij cavitatie op de propellerbladen;
- het chemische spoor van de uitlaatgassen van de PA-warmtemotor;
- thermische voetafdruk die ontstaat door de afvoer van warmte van de PA-centrale naar het watermilieu;
- stralingsvoetafdruk achtergelaten door PA bij kerncentrales;
- oppervlaktegolfvorming geassocieerd met de beweging van watermassa's tijdens de beweging van de PA.
optische locatie
Ondanks de beperkte detectieafstand heeft optische locatiebepaling zijn toepassing gevonden in de wateren van tropische zeeën met een hoge transparantie van water bij lage golven en ondiepe diepten. Aan boord van vliegtuigen, helikopters en UAV's zijn optische plaatsbepalers geïnstalleerd in de vorm van camera's met een hoge resolutie die in het infrarode en zichtbare bereik werken, compleet met krachtige zoeklichten en laserzoekers. De zwadbreedte bereikt 500 meter, de zichtdiepte in gunstige omstandigheden is 100 meter.
Radar wordt gebruikt om periscopen, antennes, luchtinlaten en de PA zelf op het oppervlak boven het wateroppervlak te detecteren. Het detectiebereik met behulp van een radar die aan boord van een vliegdekschip is geïnstalleerd, wordt bepaald door de vlieghoogte van het vliegdekschip en varieert van enkele tientallen (intrekbare PA-apparaten) tot enkele honderden (PA zelf) kilometers. In het geval van het gebruik van radiotransparante constructiematerialen en stealth-coatings in intrekbare PA-apparaten, wordt het detectiebereik met meer dan een orde van grootte verminderd.
Een andere methode van de radarmethode voor het detecteren van ondergedompelde vliegtuigen is de fixatie van zoggolven op het zeeoppervlak, gegenereerd tijdens het proces van hydrodynamische actie van de PA-romp en voortstuwingseenheid op de waterkolom. Dit proces kan worden waargenomen over een groot deel van het watergebied van zowel vliegtuigen als satellietradardragers, uitgerust met gespecialiseerde hardware- en softwaretools om het zwakke reliëf van het PA-zog te onderscheiden tegen de achtergrond van interferentie van windgolven en golfvorming van oppervlakteschepen en de kustlijn. Zoggolven worden echter alleen onderscheiden wanneer de PA bij rustig weer op een ondiepe diepte beweegt.
Aanvullende ontmaskerende factoren in de vorm van kielzog-, thermische, chemische en stralingssporen worden voornamelijk gebruikt om de PA te achtervolgen om zijn beweging heimelijk te beheersen (zonder de lijn van hydro-akoestisch contact te bereiken) of om een torpedo-aanval uit te voeren vanuit de achterste koershoeken van de aangevallen PA. De relatief kleine spoorbreedte in combinatie met het directionele manoeuvreren van de PA dwingt de achtervolger om langs een zigzagbaan te bewegen met een snelheid die twee keer zo snel is als de PA, wat de detectieafstand van de achtervolger zelf vergroot door het hogere niveau van gegenereerde ruis en verlaat het schaduwachtergedeelte van de PA. In dit opzicht is de beweging langs de baan tijdelijk om de afstand van hydro-akoestisch contact met de PA te bereiken, wat het onder meer mogelijk maakt om het doelwit te kwalificeren op het criterium vriend / vijand en het type onderwatervoertuig.
Magnetometrische methode:
Een effectieve methode voor het detecteren van PA is magnetometrisch, dat werkt ongeacht de toestand van het zeeoppervlak (golven, ijs), de diepte en hydrologie van het watergebied, de bodemtopografie en de intensiteit van de navigatie. Het gebruik van diamagnetische structurele materialen in het ontwerp van de PA maakt het alleen mogelijk om de detectieafstand te verkleinen, aangezien de samenstelling van de energiecentrale, de voortstuwingseenheid en de PA-apparatuur noodzakelijkerwijs stalen onderdelen en elektrische producten omvat. Bovendien accumuleren de propeller, de waterstraalwaaier en het PA-lichaam (ongeacht het constructiemateriaal) in beweging statische elektrische ladingen op zichzelf, die een secundair magnetisch veld genereren.
Geavanceerde magnetometers zijn uitgerust met supergeleidende SQUID-sensoren, cryogene Dewars voor het opslaan van vloeibare stikstof (vergelijkbaar met de Javelin ATGM) en compacte koelkasten om stikstof in vloeibare toestand te houden.
De bestaande magnetometers hebben een detectiebereik van een kernonderzeeër met een stalen romp ter hoogte van 1 km. Geavanceerde magnetometers detecteren nucleaire onderzeeërs met een stalen romp op een afstand van 5 km. Kernonderzeeër met een titanium romp - op een afstand van 2,5 km. Naast het rompmateriaal is de magnetische veldsterkte recht evenredig met de verplaatsing van de PA, daarom heeft het kleine Poseidon-type onderwatervoertuig met een titanium romp 700 keer minder magnetisch veld dan de Yasen-onderzeeër met een stalen romp, en dienovereenkomstig een kleiner detectiebereik.
De belangrijkste dragers van magnetometers zijn anti-onderzeeërvliegtuigen van de basisluchtvaart; om de gevoeligheid te vergroten, worden de magnetometersensoren in het uitsteeksel van de romp geplaatst. Om de detectiediepte van de PA te vergroten en het zoekgebied uit te breiden, vliegen onderzeebootbestrijdingsvliegtuigen op een hoogte van 100 meter of minder vanaf het zeeoppervlak. Surface carriers gebruiken een gesleepte versie van magnetometers, onderwater carriers gebruiken een onboard versie met compensatie van het eigen magnetische veld van de carrier.
Naast de bereikbeperking heeft de magnetometrische detectiemethode ook een beperking in de grootte van de bewegingssnelheid van de PA - door de afwezigheid van een gradiënt van zijn eigen magnetische veld, worden stationaire onderwaterobjecten alleen herkend als anomalieën van de aardmagnetisch veld en vereisen latere classificatie met behulp van hydro-akoestiek. In het geval van het gebruik van magnetometers in torpedo / anti-torpedo homing-systemen, is er geen snelheidslimiet vanwege de omgekeerde volgorde van doeldetectie en classificatie tijdens een torpedo / anti-torpedo-aanval.
Hydro-akoestische methode:
De meest gebruikelijke methode voor het detecteren van PA is hydro-akoestisch, met inbegrip van passieve richtingbepaling van PA intrinsieke ruis en actieve echolocatie van de aquatische omgeving met behulp van gerichte straling van geluidsgolven en ontvangst van gereflecteerde signalen. Hydroacoustics maakt gebruik van het hele scala aan geluidsgolven: infrasone trillingen met een frequentie van 1 tot 20 Hz, hoorbare trillingen met een frequentie van 20 Hz tot 20 KHz en ultrasone trillingen van 20 KHz tot enkele honderden KHz.
Hydro-akoestische zendontvangers omvatten conforme, sferische, cilindrische, vlakke en lineaire antennes die zijn samengesteld uit een verscheidenheid aan hydrofoons in driedimensionale assemblages, actieve phased arrays en antennevelden die zijn verbonden met gespecialiseerde hardware- en softwareapparaten die zorgen voor luisteren naar ruisvelden, het genereren van echolocatie-pulsen en gereflecteerde ontvangst signalen. Antennes en hardware- en softwareapparaten worden gecombineerd tot hydro-akoestische stations (GAS).
Ontvangst- en zendmodules van hydro-akoestische antennes zijn gemaakt van de volgende materialen:
- polykristallijne piëzokeramiek, voornamelijk loodzirkonaat-titanaat, gemodificeerd met strontium- en bariumadditieven;
- een piëzo-elektrische film van een fluorpolymeer gemodificeerd met thiamine, die de polymeerstructuur overbrengt naar de bètafase;
- glasvezel-lasergepompte interferometer.
Piezoceramics biedt het hoogste specifieke vermogen voor het genereren van geluidstrillingen, daarom wordt het gebruikt in sonars met een sferische / cilindrische antenne met een groter bereik in actieve stralingsmodus, geïnstalleerd in de boeg van zeeschepen (op de grootste afstand van het voortstuwingsapparaat dat onechte geluiden) of gemonteerd in een capsule, op de diepte neergelaten en achter de drager gesleept.
Piëzofluorpolymeerfilm met een laag specifiek vermogen voor het genereren van geluidstrillingen wordt gebruikt voor de vervaardiging van conforme antennes die zich direct op het oppervlak van de romp van oppervlakte- en onderwatervoertuigen met enkele kromming bevinden (om isotropie van hydro-akoestische eigenschappen te garanderen), die werken om alle typen te ontvangen van signalen of om signalen met een laag vermogen uit te zenden.
De glasvezelinterferometer werkt alleen voor het ontvangen van signalen en bestaat uit twee vezels, waarvan er één compressie-expansie ondergaat onder invloed van geluidsgolven, en de andere dient als referentiemedium voor het meten van de interferentie van laserstraling in beide vezels. Vanwege de kleine diameter van de optische vezel, vervormen de compressie-expansie-oscillaties het diffractieve front van geluidsgolven niet (in tegenstelling tot piëzo-elektrische hydrofoons met grote lineaire afmetingen) en maken ze een nauwkeurigere bepaling van de positie van objecten in het watermilieu mogelijk. Glasvezelmodules worden gebruikt om flexibele gesleepte antennes en lineaire bodemantennes tot 1 km lang te vormen.
Piëzokeramiek wordt ook gebruikt in hydrofoonsensoren, waarvan de ruimtelijke assemblages deel uitmaken van drijvende boeien die vanuit anti-onderzeeërvliegtuigen in zee worden gedropt, waarna de hydrofoons aan een kabel worden neergelaten tot een vooraf bepaalde diepte en in de ruisrichtingzoekmodus gaan met de verzending van de verzamelde informatie via een radiokanaal naar het vliegtuig. Om het gebied van het bewaakte watergebied te vergroten, worden samen met de drijvende boeien een reeks diepgewortelde granaten gedropt, waarvan de explosies hydro-akoestische onderwaterobjecten verlichten. In het geval van het gebruik van anti-onderzeeërhelikopters of quadrocopters om onderwaterobjecten te zoeken, wordt een ingebouwde GAS-ontvanger-zendantenne, een matrix van piëzokeramische elementen, neergelaten op een kabelkabel, gebruikt.
Conforme antennes gemaakt van piëzofluorpolymeerfilm zijn gemonteerd in de vorm van verschillende secties langs de zijkant van het vliegtuig om niet alleen de azimut te bepalen, maar ook de afstand (met behulp van de trigonometriemethode) tot een onderwaterbron van ruis of gereflecteerde locatiesignalen.
Flexibele gesleepte en lineaire optische vezelantennes hebben, ondanks de relatieve lage prijs, een negatieve prestatie-eigenschap - vanwege de lange lengte van de antenne "string", ervaart deze buig- en torsietrillingen onder invloed van de inkomende waterstroom, en daarom de nauwkeurigheid van het bepalen van de richting naar het object is meerdere malen slechter in vergelijking met piëzokeramische en piëzofluorpolymeerantennes met een stijf web. In dit opzicht worden de meest nauwkeurige hydro-akoestische antennes gemaakt in de vorm van een set klossen gewikkeld uit glasvezel en gemonteerd op ruimtelijke spanten in akoestisch transparante, met water gevulde cilindrische schalen die de antennes beschermen tegen externe invloeden van waterstromen. De granaten zijn stevig bevestigd aan funderingen aan de onderkant en verbonden door stroomkabels en communicatielijnen met anti-onderzeeërverdedigingscentra aan de kust. Als ook radio-isotoop thermo-elektrische generatoren in de schelpen worden geplaatst, worden de resulterende apparaten (autonoom in termen van stroomvoorziening) de categorie van hydro-akoestische onderste stations.
Modern GAS voor het beoordelen van de onderwateromgeving, het zoeken en classificeren van onderwaterobjecten werkt in het onderste deel van het audiobereik - van 1 Hz tot 5 KHz. Ze zijn gemonteerd op verschillende zee- en luchtvaartdragers, maken deel uit van drijvende boeien en bodemstations, verschillen in verschillende vormen en piëzo-elektrische materialen, plaats van installatie, stroomvoorziening en ontvangst / emissiemodus. GAS-zoektocht naar mijnen, het tegengaan van onderwatersaboteurs-duikers en het verstrekken van degelijke onderwatercommunicatie werken in het ultrasone bereik bij frequenties boven 20 KHz, inclusief in de zogenaamde geluidsbeeldmodus met details van objecten op een schaal van enkele centimeters. Een typisch voorbeeld van dergelijke apparaten is de GAS "Amphora", waarvan een bolvormige polymeerantenne is geïnstalleerd op het voorste uiteinde van het onderzeese dekhuisomheining
Als er meerdere GAS'en aan boord zijn of als onderdeel van een stationair systeem, worden deze gecombineerd tot één hydro-akoestisch complex (GAC) door middel van gezamenlijke computationele verwerking van actieve locatiegegevens en passieve ruisrichtingbepaling. De verwerkingsalgoritmen zorgen voor softwarematige ontstemming van het geluid dat wordt gegenereerd door de SAC-carrier zelf en de externe achtergrondgeluiden die worden gegenereerd door maritiem verkeer, windgolven, meervoudige reflectie van geluid van het wateroppervlak en de bodem in ondiep water (galmgeluid).
Computationele verwerkingsalgoritmen
De algoritmen voor de computationele verwerking van ruissignalen die van de PA worden ontvangen, zijn gebaseerd op het principe van het scheiden van cyclisch herhalende geluiden van de rotatie van de propellerbladen, de werking van de stroomcollectorborstels van de elektromotor, het resonerende geluid van de tandwielkasten van de propellerschroef, trillingen door de werking van stoomturbines, pompen en andere mechanische apparatuur. Bovendien kunt u door het gebruik van een database met geluidsspectra die typisch zijn voor een bepaald type objecten doelen kwalificeren op basis van de kenmerken van vriendelijk / buitenaards wezen, onderwater / oppervlakte, militair / civiel, staking / multifunctionele onderzeeër, in de lucht / gesleept / neergelaten GAS, enz. In het geval van een voorlopige compilatie van spectrale geluids "portretten" van individuele PA, is het mogelijk om ze te identificeren aan de hand van de individuele kenmerken van de ingebouwde mechanismen.
Het onthullen van cyclisch herhalende geluiden en het construeren van paden voor de PA-beweging vereist de accumulatie van hydro-akoestische informatie gedurende tientallen minuten, wat de detectie en classificatie van onderwaterobjecten aanzienlijk vertraagt. Veel meer ondubbelzinnige onderscheidende kenmerken van de PA zijn de geluiden van waterinlaat in ballasttanks en hun blazen met perslucht, torpedo-uitgang van torpedobuizen en onderwaterraketlancering, evenals de werking van de vijandelijke sonar in een actieve modus, gedetecteerd door het ontvangen van een direct signaal op een afstand die een veelvoud is van de afstandsontvangst van het gereflecteerde signaal.
Naast de kracht van de radarstraling, de gevoeligheid van de ontvangstantennes en de mate van perfectie van de algoritmen voor het verwerken van de ontvangen informatie, worden de eigenschappen van de GAS sterk beïnvloed door de hydrologische onderwatersituatie, de diepte van het watergebied, ruwheid van het zeeoppervlak, ijsbedekking, bodemtopografie, de aanwezigheid van geluidshinder door maritiem verkeer, zandophanging, drijvende biomassa en andere factoren.
De hydrologische situatie wordt bepaald door de differentiatie van temperatuur en zoutgehalte van de horizontale waterlagen, die daardoor verschillende dichtheden hebben. Op de grens tussen de waterlagen (de zogenaamde thermocline) ervaren geluidsgolven volledige of gedeeltelijke reflectie, waardoor de PA van boven of onder het bovenliggende zoekgas wordt afgeschermd. Lagen in de waterkolom worden gevormd in het dieptebereik van 100 tot 600 meter en veranderen van locatie afhankelijk van het seizoen van het jaar. De onderste laag water die stagneert in de holtes van de zeebodem vormt de zogenaamde vloeibare bodem, ongevoelig voor geluidsgolven (met uitzondering van infrageluid). Integendeel, in een laag water van dezelfde dichtheid ontstaat een akoestisch kanaal, waardoor geluidstrillingen in het middenfrequentiebereik zich over een afstand van enkele duizenden kilometers voortplanten.
De gespecificeerde kenmerken van de voortplanting van geluidsgolven onder water bepaalden de keuze voor infrageluid en aangrenzende lage frequenties tot 1 KHz als het belangrijkste werkbereik van het GAS van oppervlakteschepen, onderzeeërs en bodemstations.
Aan de andere kant hangt het geheim van de PA af van de ontwerpoplossingen van hun ingebouwde mechanismen, motoren, propellers, de lay-out en coating van de romp, evenals de snelheid van de onderwaterbeweging.
De meest optimale motor
De afname van het intrinsieke geluid van PA hangt voornamelijk af van het vermogen, het aantal en het type propellers. Vermogen is evenredig met de verplaatsing en snelheid van de PA. Moderne onderzeeërs zijn uitgerust met een enkel waterkanon, waarvan de akoestische straling wordt afgeschermd van de boegrichtingshoeken door de onderzeeërromp, van de laterale richtingshoeken door de waterkanonbehuizing. Het hoorbaarheidsveld wordt beperkt door smalle achterwaartse koershoeken. De tweede belangrijkste lay-outoplossing die gericht is op het verminderen van het intrinsieke geluid van de PA is het gebruik van een sigaarvormige romp met een optimale verlengingsgraad (8 eenheden voor een snelheid van ~ 30 knopen) zonder bovenbouw en oppervlakte-uitsteeksels (behalve de dekhuis), met minimale turbulentie.
De meest optimale motor vanuit het oogpunt van het minimaliseren van het geluid van een niet-nucleaire onderzeeër is een gelijkstroom-elektromotor met een directe aandrijving van de propeller / waterkanon, aangezien de AC-elektromotor geluid genereert met de frequentie van stroomschommelingen in het circuit (50 Hz voor binnenlandse onderzeeërs en 60 Hz voor Amerikaanse onderzeeërs). Het soortelijk gewicht van de laagtoerige elektromotor is te hoog voor directe aandrijving bij maximale rijsnelheid, daarom moet in deze modus het koppel worden overgebracht via een meertraps versnellingsbak, die kenmerkend cyclisch geluid genereert. In dit opzicht wordt de geluidsarme modus van volledig elektrische voortstuwing gerealiseerd wanneer de versnellingsbak is uitgeschakeld met een beperking van het vermogen van de elektromotor en de snelheid van de PA (op het niveau van 5-10 knopen).
Kernonderzeeërs hebben hun eigen eigenaardigheden bij de implementatie van de volledig elektrische voortstuwingsmodus - naast het geluid van de versnellingsbak bij lage snelheid, is het ook noodzakelijk om het geluid van de circulatiepomp van het reactorkoelmiddel, de pomp voor het pompen van de turbine, uit te sluiten werkvloeistof en de zeewatertoevoerpomp voor het koelen van de werkvloeistof. Het eerste probleem wordt opgelost door de reactor over te brengen naar de natuurlijke circulatie van het koelmiddel of door een vloeibaar-metaalkoelmiddel met een MHD-pomp te gebruiken, het tweede door een werkvloeistof te gebruiken in een superkritische aggregaattoestand en een turbine met één rotor / gesloten cyclus compressor, en de derde door gebruik te maken van de druk van de inkomende waterstroom.
Het geluid dat door de mechanismen aan boord wordt gegenereerd, wordt geminimaliseerd door het gebruik van actieve schokdempers die in tegenfase werken met de trillingen van de mechanismen. Het aanvankelijke succes dat aan het eind van de vorige eeuw in deze richting werd behaald, had echter om twee redenen ernstige beperkingen voor de ontwikkeling ervan:
- de aanwezigheid van grote resonatorluchtvolumes in de rompen van onderzeeërs om het leven van de bemanning te verzekeren;
- de plaatsing van mechanismen aan boord in verschillende gespecialiseerde compartimenten (residentieel, commando, reactor, machinekamer), waardoor de mechanismen niet kunnen worden samengevoegd op een enkel frame in contact met de romp van de onderzeeër op een beperkt aantal punten door gezamenlijk gecontroleerde actieve schokdempers om common-mode-ruis te elimineren.
Dit probleem wordt alleen opgelost door over te schakelen naar kleine onbemande onderwatervoertuigen zonder interne luchtvolumes met de aggregatie van stroom- en hulpapparatuur op een enkel frame.
Naast het verminderen van de intensiteit van het genereren van het ruisveld, moeten ontwerpoplossingen de kans op het detecteren van een PA verminderen met behulp van de echolocatie-straling van het GAS.
Tegenwerking van hydro-akoestische middelen
Historisch gezien was de eerste manier om actieve sonarzoekmiddelen tegen te gaan het aanbrengen van een dikke laag rubberen coating op het oppervlak van onderzeeërrompen, die voor het eerst werd gebruikt op de Kriegsmarine "elektrische bots" aan het einde van de Tweede Wereldoorlog. De elastische coating absorbeerde grotendeels de energie van de geluidsgolven van het locatiesignaal, en daarom was de kracht van het gereflecteerde signaal onvoldoende om de onderzeeër te detecteren en te classificeren. Na de goedkeuring van nucleaire onderzeeërs met een onderdompelingsdiepte van enkele honderden meters, werd het feit van compressie van de rubberen coating door waterdruk met het verlies van de eigenschappen van het absorberen van de energie van geluidsgolven onthuld. De introductie van verschillende geluidsverstrooiende vulstoffen in de rubberen coating (vergelijkbaar met de ferromagnetische coating van vliegtuigen die radiostraling verstrooit) heeft dit defect gedeeltelijk verholpen. De uitbreiding van het werkfrequentiebereik van de GAS naar het infrageluidsgebied heeft echter een streep getrokken onder de mogelijkheden om een absorberende/verstrooiende coating als zodanig te gebruiken.
De tweede methode om actieve hydro-akoestische zoekmiddelen tegen te gaan, is een dunne laag actieve coating van de romp, die oscillaties genereert in tegenfase met het echo-locatiesignaal van het GAS in een breed frequentiebereik. Tegelijkertijd lost een dergelijke coating het tweede probleem op zonder extra kosten - de reductie tot nul van het resterende akoestische veld van de intrinsieke ruis van de PA. Als dunne laag coatingmateriaal wordt een piëzo-elektrische fluorpolymeerfilm gebruikt, waarvan het gebruik is ontwikkeld als basis voor HAS-antennes. Op dit moment is de beperkende factor de prijs van het coaten van de romp van nucleaire onderzeeërs met een groot oppervlak, daarom zijn de primaire doelen van de toepassing onbemande onderwatervoertuigen.
De laatste van de bekende methoden om actieve hydro-akoestische zoekmiddelen tegen te gaan, is het verkleinen van de PA om de zogenaamde. doelsterkte - het effectieve verstrooiingsoppervlak van het echolocatiesignaal van het GAS. De mogelijkheid om compactere PA's te gebruiken is gebaseerd op een herziening van de bewapeningsnomenclatuur en een vermindering van het aantal bemanningen tot volledige onbewoonbaarheid van de voertuigen. In het laatste geval, en als referentiepunt, kan de bemanningsgrootte van 13 personen van het moderne containerschip Emma Mærsk met een waterverplaatsing van 170 duizend ton worden gebruikt.
Als gevolg hiervan kan de sterkte van het doelwit met één of twee ordes van grootte worden verminderd. Een goed voorbeeld is de verbeterrichting van de onderzeebootvloot:
- uitvoering van de projecten van NPA "Status-6" ("Poseidon") en XLUUVS (Orca);
- ontwikkeling van projecten van nucleaire onderzeeërs "Laika" en SSN-X met middellange afstand kruisraketten aan boord;
- ontwikkeling van voorlopige ontwerpen voor bionische UVA uitgerust met conforme waterstraalvoortstuwingssystemen met stuwkrachtvectorregeling.
Anti-onderzeeër verdedigingstactieken
Het niveau van geheimhouding van onderwatervoertuigen wordt sterk beïnvloed door de tactieken van het gebruik van anti-onderzeeër verdedigingsmiddelen en tegentactieken van het gebruik van PA.
ASW-middelen omvatten voornamelijk stationaire onderwaterbewakingssystemen zoals de Amerikaanse SOSUS, die de volgende verdedigingslinies omvat:
- Kaap Noordkaap van het Scandinavische schiereiland - Bereneiland in de Barentszzee;
- Groenland - IJsland - Faeröer - Britse eilanden in de Noordzee;
- Atlantische en Pacifische kust van Noord-Amerika;
- Hawaiiaanse eilanden en het eiland Guam in de Stille Oceaan.
Het detectiebereik van nucleaire onderzeeërs van de vierde generatie in diepwatergebieden buiten de convergentiezone is ongeveer 500 km, in ondiep water - ongeveer 100 km.
Tijdens beweging onder water wordt de PA van tijd tot tijd gedwongen om zijn werkelijke reisdiepte aan te passen aan de gespecificeerde, vanwege het duwende karakter van het voortstuwende effect op de carrosserie van het onderwatervoertuig. De resulterende verticale trillingen van de behuizing genereren de zogenaamde. oppervlaktezwaartekrachtgolf (SGW), waarvan de lengte enkele tientallen kilometers bereikt met een frequentie van enkele hertz. PGW moduleert op zijn beurt laagfrequente hydro-akoestische ruis (zogenaamde verlichting) die wordt gegenereerd in gebieden met intensief maritiem verkeer of de passage van een stormfront, duizenden kilometers verwijderd van de locatie van de PA. In dit geval neemt het maximale detectiebereik van een nucleaire onderzeeër die op kruissnelheid beweegt, met behulp van FOSS, toe tot 1000 km.
De nauwkeurigheid van het bepalen van de coördinaten van doelen met behulp van FOSS op het maximale bereik is een ellips van 90 bij 200 km, die extra verkenning van afgelegen doelen vereist door anti-onderzeeër vliegtuigen van elementaire luchtvaart uitgerust met magnetometers aan boord, gedropt door hydro-akoestische boeien en vliegtuigtorpedo's. De nauwkeurigheid van het bepalen van de coördinaten van doelen binnen 100 km van de anti-onderzeeërlijn van de SOPO is voldoende voor het gebruik van rakettorpedo's van het overeenkomstige bereik van kust- en scheepsbasis.
Oppervlakte-anti-onderzeeërschepen uitgerust met onder de kiel, neergelaten en gesleepte GAS-antennes hebben een detectiebereik van nucleaire onderzeeërs van de vierde generatie die reizen met een snelheid van 5-10 knopen, niet meer dan 25 km. De aanwezigheid aan boord van dekhelikopters met neergelaten GAS-antennes vergroot de detectieafstand tot 50 km. De mogelijkheden om scheepsgas te gebruiken worden echter beperkt door de snelheid van de schepen, die niet hoger mag zijn dan 10 knopen vanwege het optreden van anisotrope stroming rond de kielantennes en het breken van de kabelkabels van de neergelaten en gesleepte antennes. Hetzelfde geldt voor het geval van een zeeruwheid van meer dan 6 punten, waardoor het ook noodzakelijk is af te zien van het gebruik van dekhelikopters met een neergelaten antenne.
Een effectief tactisch schema voor het bieden van anti-onderzeeërverdediging van oppervlakteschepen die varen met een economische snelheid van 18 knopen of in omstandigheden van 6-punts zeeruwheid is de vorming van een scheepsgroep met de opname van een gespecialiseerd schip om de onderwatersituatie te verlichten, uitgerust met een krachtige sub-kiel GAS en actieve rolstabilisatoren. Anders moeten oppervlakteschepen zich terugtrekken onder de bescherming van kust-FOSS en basis anti-onderzeeër vliegtuigen, ongeacht de weersomstandigheden.
Een minder effectief tactisch plan om de onderzeeërverdediging van oppervlakteschepen te verzekeren, is het opnemen van een onderzeeër in de scheepsgroep, waarvan de werking van de GAS aan boord niet afhangt van de opwinding van het zeeoppervlak en zijn eigen snelheid (binnen 20 knopen).). In dit geval moet het GAS van de onderzeeër werken in de ruisrichtingzoekmodus vanwege de meervoudige overschrijding van de detectieafstand van het echolocatiesignaal ten opzichte van de ontvangstafstand van het gereflecteerde signaal. Volgens de buitenlandse pers is het detectiebereik van een nucleaire onderzeeër van de vierde generatie onder deze omstandigheden ongeveer 25 km, het detectiebereik van een niet-nucleaire onderzeeër is 5 km.
Tegentactieken van het gebruik van aanvalsonderzeeërs omvatten de volgende methoden om hun stealth te vergroten:
- een opening in de afstand tussen elkaar en het doelwit met een hoeveelheid die groter is dan het actiebereik van de GAS SOPO, oppervlakteschepen en onderzeeërs die deelnemen aan de verdediging tegen onderzeeërs, door het juiste wapen op het doelwit te gebruiken;
- het overwinnen van de grenzen van de SOPO met behulp van een doorgang onder de kiel van oppervlakteschepen en schepen voor daaropvolgende vrije operatie in het watergebied, niet verlicht door de hydro-akoestische middelen van de vijand;
- gebruik maken van de kenmerken van hydrologie, bodemtopografie, navigatiegeluid, hydro-akoestische schaduwen van gezonken objecten en het leggen van de onderzeeër op vloeibare grond.
De eerste methode gaat uit van de aanwezigheid van externe (in het algemeen satelliet) doelaanduiding of de aanval van een stationair doel met bekende coördinaten, de tweede methode is alleen acceptabel vóór het begin van een militair conflict, de derde methode wordt geïmplementeerd binnen de bedrijfsdiepte van de onderzeeër en zijn uitrusting met een bovenste waterinlaatsysteem voor het koelen van de krachtcentrale of het rechtstreeks afvoeren van warmte naar de PA-behuizing.
Beoordeling van het niveau van hydroakoestische geheimhouding
Concluderend kunnen we het niveau van hydro-akoestische geheimhouding van de strategische onderzeeër Poseidon beoordelen in relatie tot de geheimhouding van de aanvalskernonderzeeër Yasen:
- de oppervlakte van de NPA is 40 keer kleiner;
- het vermogen van de NPA-centrale is 5 keer minder;
- de werkdiepte van de onderdompeling van de NPA is 3 keer groter.
- fluoroplastische coating van het lichaam tegen rubberen coating;
- aggregatie van UUV-mechanismen op een enkel frame tegen de scheiding van nucleaire onderzeeërmechanismen in afzonderlijke compartimenten;
- volledig elektrische beweging van de onderzeeër bij lage snelheid met uitschakeling van alle soorten pompen tegen volledig elektrische beweging van de nucleaire onderzeeër bij lage snelheid zonder de pompen uit te schakelen voor het verpompen van condensaat en het aanzuigen van water voor het koelen van de werkvloeistof.
Als gevolg hiervan zal de detectieafstand van de Poseidon RV, die beweegt met een snelheid van 10 knopen, met behulp van moderne GAS geïnstalleerd op elk type drager en werkend in het hele bereik van geluidsgolven in de modi voor het vinden van ruisrichting en echolocatie, minder zijn dan 1 km, wat duidelijk niet genoeg is om niet alleen aanvallen op een stationair kustdoel te voorkomen (rekening houdend met de straal van de schokgolf van de explosie van een speciale kernkop), maar ook om de aanvalsgroep van het vliegdekschip te beschermen wanneer deze binnenkomt het watergebied met een diepte van meer dan 1 km.
