Наши спутники заглянут под воду
25 июля 2016
25.07.2016 - 4:00
Источник газеты «Известия» из Минобороны поведал, что Россия создает спутниковую систему наблюдения за подводными лодками и глубоководными аппаратами, которая должна существенно повысить обороноспособность страны.
В роли головного разработчика выступает корпорация космических систем специального назначения «Комета», входящая в состав концерна «Алмаз-Антей», пишет «Свободная пресса». В грандиозном проекте принимают участие десятки российских предприятий.
Опытно-конструкторская работа должна завершиться в следующем году. И после одобрения ее результатов начнется развертывание системы.
Казалось бы, это надо было сделать гораздо раньше. Ведь из космоса все прекрасно видно — обзор неограниченный. Вот ведь система морской космической разведки и целеуказания «Легенда» была принята на вооружение еще в 1978 году. Она была способна отслеживать всю акваторию Мирового океана, контролируя положение надводных кораблей противника и передавая средствам подавления и уничтожения точные координаты, направление и скорость движения целей. После того, как «Легенда» выработала свой ресурс, ей на смену пришла система «Лиана», способная обнаруживать объекты метрового размера, определяя их координаты с точностью до трех метров.
Однако спутники «Легенды» и «Лианы» находят морские объекты методом радиоразведки, то есть при помощи радиолокации. Как активной, когда радар направляет на объект радиоволны, и они, отразившись, возвращаются к нему. Так и пассивной, когда принимаются радиоволны, испускаемые объектом. С подводными лодками это невозможно, поскольку вода может пропускать только длинные радиоволны, все, что находится в более коротких диапазонах, в воде затухает.
Существует несколько методов обнаружения подводных лодок, различающихся эффективностью. В настоящий момент наиболее действенный — гидроакустический. В воде располагаются датчики акустических волн — сонары, которые позволяют «услышать» шумы, издаваемые лодкой. В принципе по механизму взаимодействия с объектом это очень похоже на радиолокацию.
Есть пассивная гидролокация. В этом случае сонар «слушает» море. Этот метод хорош тем, что можно обнаружить подводную лодку на большом удалении — вплоть до 200–300 километров. При этом по характеру шумов можно распознать тип лодки — каждая из них имеет собственный «акустический портрет». Однако расстояние до объекта так определить невозможно.
Расстояние определяется при помощи активной гидролокации или эхо-локации. Принцип тут как у РЛС: гидролокатор испускает волны, которые, отразившись от корпуса лодки, возвращаются на приемник. У этого метода два недостатка. Во-первых, лодка и сама улавливает посланные волны, и в соответствии с этим ее экипаж изменяет параметры движения. Во-вторых, дальность обнаружения при активном методе существенно меньше, чем при пассивном.
Среди остальных методов обнаружения подводных лодок практическую пользу имеет измерение при помощи магнетометров магнитных полей, которые искажает массивная подводная лодка. Этот метод используют патрулирующие акваторию противолодочные самолеты и вертолеты. Правда, если корпус лодки изготовлен из немагнитного титана, то этот метод не работает.
Но наиболее действенная работа противолодочной авиации заключается в расстановке и периодическом «опросе» гидроакустических буев, которые сообщают о появлении в регионе иноземных субмарин, а затем передают их координат противолодочным кораблям или самостоятельно уничтожают цели при помощи глубинных бомб и торпед.
Проект, который реализует концерн «Комета» предполагает делегирование опросно-связных функций противолодочной авиации спутниковой системе. Именно спутники будут собирать информацию от постоянной сети гидроакустических буев и передавать ее для обработки, анализа и целеуказания в наземные центры управления. Именно эти центры и будут ядром системы. Значительной технической и технологической сложности их создание повлечь не может.
В сущности, это головной суперкомпьютер с производительными и надежными программами, связанный в единую цепь с периферийными компьютерами, несущими боевое дежурство. Создание необходимых программ для точной локализации цели по данным, получаемым с сотен гидроакустических датчиков, конечно, дело трудоемкое. Но они создаются на основе прекрасно известных математических методов.
Разумеется, должны быть созданы как береговые, так и морские, на судах, сети связи наземных центров со спутниковой системой. И это тоже не такой уж и «бином Ньютона».
Источник «Известий», ссылаясь на строгую секретность проекта, тем не менее, указывает на наиболее сложный сектор разработки. Он морской. Необходимо создать громадную сеть буев, оборудованных погружными сонарами и зафиксированных на мелководном шельфе при помощи якорей. Они должны контролировать участок морской границы России протяженностью в несколько сотен километров. Предположительно сеть будет размещена в арктическом регионе. Скорее всего — в Баренцевом море, на подходам к основным базам Северного флота.
Проблема в том, чтобы эта сеть сохраняла работоспособность длительное время. Речь идет, может быть, и о десятках лет. При этом каждый буй должен все это время беспрерывно снабжаться электроэнергией, которая необходима и для работы датчиков активной гидролокации и для связи со спутниками. Будет ли это новый вид источников энергии? Или предполагается периодическая подзарядка сети, что очень сложно? Это пока широкой публике неизвестно.
Американцы решили эту проблему, что называется, в лоб. Свою сеть противолодочной обороны SOSUS (SOund SUrveillance System — Звуковая Система Наблюдения) ВМС США начали строить в начале 50-х годов для предупреждения о приближении советских атомных подводных лодок к побережью США. То есть — с упреждением, поскольку у Советского Союза, по сути, тогда еще не было атомного подводного флота. Окончательный вид SOSUS приобрела в 60-е годы. При этом география системы расширилась за счет построения рубежа по линии Гренландия — Исландия — Фарерские острова — Великобритания.
Американская система пассивной акустической пеленгации представляет собой сети многочисленных гидрофонов, погруппно нанизанных на 300-метровые приемные антенны акустических колебаний. Сигналы с гидрофонов подаются по подводным кабелям на берег, в центры обработки сигналов. По кабелям также осуществляется питание системы электроэнергией.
SOSUS сделана, что называется, на века. И в этом ее слабость. Сеть была эффективным способом борьбы с подводными лодками первого и второго поколений. Когда в ВМФ СССР пришли лодки третьего поколения с существенно сниженной шумностью, их обнаружение и идентификация сильно затруднились.
То есть, у сети оказалась «слишком крупная ячея». Что связано и с несоответствием характеристик сонаров современным требованиям, и с недостаточной плотностью их размещения, и с несовершенством методов математической обработки снимаемой с сети информации. Одно в системе хорошо — она функционирует в автоматическом режиме и не требует привлечения операторов.
В 1990 году в Норвежском море были проведены испытания системы по обнаружению лодки третьего поколения. Результат оказался плачевным: предполагаемые координаты лодки SOSUS определила как «где-то в эллипсе с осями 216 и 90 километров». Несомненно, поиск лодок четвертого поколения превратится для SOSUS и вовсе в довольно бессмысленное занятие.
В настоящий момент американцы держат эту систему «на плаву» потому, что ее демонтаж будет стоить слишком дорого. ВМС США планирует в будущем совсем отказаться от статических полей пассивного акустического обнаружения и перейти к динамической системе, которая будет разворачиваться «в нужном месте в нужное время». Это так называемая система освещения подводной обстановки (СОПО). Она представляет собой систему акустических излучателей, которые создают постоянную подсветку подводных объектов. И систему приемников — сонаров. То есть в заданном регионе после развертывания СОПО начинает работать довольно эффективная активная акустическая пеленгация.
Необходимо сказать, что концепция СОПО возникла вскоре после окончания холодной войны, когда США поняли, что защищаться больше не от кого. И, следовательно, необходимо безраздельно владычествовать во всех четырех океанах. Однако ситуация меняется. И изменяет ее не только развивающийся российский флот, но и стремительно рванувший вперед китайский. К 2030 году подводный флот КНР может вырасти до трехсот субмарин.
Так что концепция безраздельности начинает стремительно усыхать. Пентагону впору вспомнить, что необходимо защитить хотя бы побережье США. Что для американцев превращается все в более сложную проблему.
И в заключение необходимо сказать: хочется верить, что создатели российской спутниковой противолодочной системы не наступят на те же грабли, что и американцы. То есть — система не будет только пассивной, но и получит возможности активного пеленга. Возможно, в нее интегрируют и другие методы обнаружения.
Владимир Тучков, «Свободная пресса»
Источник газеты «Известия» из Минобороны поведал, что Россия создает спутниковую систему наблюдения за подводными лодками и глубоководными аппаратами, которая должна существенно повысить обороноспособность страны.
В роли головного разработчика выступает корпорация космических систем специального назначения «Комета», входящая в состав концерна «Алмаз-Антей», пишет «Свободная пресса». В грандиозном проекте принимают участие десятки российских предприятий.
Опытно-конструкторская работа должна завершиться в следующем году. И после одобрения ее результатов начнется развертывание системы.
Казалось бы, это надо было сделать гораздо раньше. Ведь из космоса все прекрасно видно — обзор неограниченный. Вот ведь система морской космической разведки и целеуказания «Легенда» была принята на вооружение еще в 1978 году. Она была способна отслеживать всю акваторию Мирового океана, контролируя положение надводных кораблей противника и передавая средствам подавления и уничтожения точные координаты, направление и скорость движения целей. После того, как «Легенда» выработала свой ресурс, ей на смену пришла система «Лиана», способная обнаруживать объекты метрового размера, определяя их координаты с точностью до трех метров.
Однако спутники «Легенды» и «Лианы» находят морские объекты методом радиоразведки, то есть при помощи радиолокации. Как активной, когда радар направляет на объект радиоволны, и они, отразившись, возвращаются к нему. Так и пассивной, когда принимаются радиоволны, испускаемые объектом. С подводными лодками это невозможно, поскольку вода может пропускать только длинные радиоволны, все, что находится в более коротких диапазонах, в воде затухает.
Существует несколько методов обнаружения подводных лодок, различающихся эффективностью. В настоящий момент наиболее действенный — гидроакустический. В воде располагаются датчики акустических волн — сонары, которые позволяют «услышать» шумы, издаваемые лодкой. В принципе по механизму взаимодействия с объектом это очень похоже на радиолокацию.
Есть пассивная гидролокация. В этом случае сонар «слушает» море. Этот метод хорош тем, что можно обнаружить подводную лодку на большом удалении — вплоть до 200–300 километров. При этом по характеру шумов можно распознать тип лодки — каждая из них имеет собственный «акустический портрет». Однако расстояние до объекта так определить невозможно.
Расстояние определяется при помощи активной гидролокации или эхо-локации. Принцип тут как у РЛС: гидролокатор испускает волны, которые, отразившись от корпуса лодки, возвращаются на приемник. У этого метода два недостатка. Во-первых, лодка и сама улавливает посланные волны, и в соответствии с этим ее экипаж изменяет параметры движения. Во-вторых, дальность обнаружения при активном методе существенно меньше, чем при пассивном.
Среди остальных методов обнаружения подводных лодок практическую пользу имеет измерение при помощи магнетометров магнитных полей, которые искажает массивная подводная лодка. Этот метод используют патрулирующие акваторию противолодочные самолеты и вертолеты. Правда, если корпус лодки изготовлен из немагнитного титана, то этот метод не работает.
Но наиболее действенная работа противолодочной авиации заключается в расстановке и периодическом «опросе» гидроакустических буев, которые сообщают о появлении в регионе иноземных субмарин, а затем передают их координат противолодочным кораблям или самостоятельно уничтожают цели при помощи глубинных бомб и торпед.
Проект, который реализует концерн «Комета» предполагает делегирование опросно-связных функций противолодочной авиации спутниковой системе. Именно спутники будут собирать информацию от постоянной сети гидроакустических буев и передавать ее для обработки, анализа и целеуказания в наземные центры управления. Именно эти центры и будут ядром системы. Значительной технической и технологической сложности их создание повлечь не может.
В сущности, это головной суперкомпьютер с производительными и надежными программами, связанный в единую цепь с периферийными компьютерами, несущими боевое дежурство. Создание необходимых программ для точной локализации цели по данным, получаемым с сотен гидроакустических датчиков, конечно, дело трудоемкое. Но они создаются на основе прекрасно известных математических методов.
Разумеется, должны быть созданы как береговые, так и морские, на судах, сети связи наземных центров со спутниковой системой. И это тоже не такой уж и «бином Ньютона».
Источник «Известий», ссылаясь на строгую секретность проекта, тем не менее, указывает на наиболее сложный сектор разработки. Он морской. Необходимо создать громадную сеть буев, оборудованных погружными сонарами и зафиксированных на мелководном шельфе при помощи якорей. Они должны контролировать участок морской границы России протяженностью в несколько сотен километров. Предположительно сеть будет размещена в арктическом регионе. Скорее всего — в Баренцевом море, на подходам к основным базам Северного флота.
Проблема в том, чтобы эта сеть сохраняла работоспособность длительное время. Речь идет, может быть, и о десятках лет. При этом каждый буй должен все это время беспрерывно снабжаться электроэнергией, которая необходима и для работы датчиков активной гидролокации и для связи со спутниками. Будет ли это новый вид источников энергии? Или предполагается периодическая подзарядка сети, что очень сложно? Это пока широкой публике неизвестно.
Американцы решили эту проблему, что называется, в лоб. Свою сеть противолодочной обороны SOSUS (SOund SUrveillance System — Звуковая Система Наблюдения) ВМС США начали строить в начале 50-х годов для предупреждения о приближении советских атомных подводных лодок к побережью США. То есть — с упреждением, поскольку у Советского Союза, по сути, тогда еще не было атомного подводного флота. Окончательный вид SOSUS приобрела в 60-е годы. При этом география системы расширилась за счет построения рубежа по линии Гренландия — Исландия — Фарерские острова — Великобритания.
Американская система пассивной акустической пеленгации представляет собой сети многочисленных гидрофонов, погруппно нанизанных на 300-метровые приемные антенны акустических колебаний. Сигналы с гидрофонов подаются по подводным кабелям на берег, в центры обработки сигналов. По кабелям также осуществляется питание системы электроэнергией.
SOSUS сделана, что называется, на века. И в этом ее слабость. Сеть была эффективным способом борьбы с подводными лодками первого и второго поколений. Когда в ВМФ СССР пришли лодки третьего поколения с существенно сниженной шумностью, их обнаружение и идентификация сильно затруднились.
То есть, у сети оказалась «слишком крупная ячея». Что связано и с несоответствием характеристик сонаров современным требованиям, и с недостаточной плотностью их размещения, и с несовершенством методов математической обработки снимаемой с сети информации. Одно в системе хорошо — она функционирует в автоматическом режиме и не требует привлечения операторов.
В 1990 году в Норвежском море были проведены испытания системы по обнаружению лодки третьего поколения. Результат оказался плачевным: предполагаемые координаты лодки SOSUS определила как «где-то в эллипсе с осями 216 и 90 километров». Несомненно, поиск лодок четвертого поколения превратится для SOSUS и вовсе в довольно бессмысленное занятие.
В настоящий момент американцы держат эту систему «на плаву» потому, что ее демонтаж будет стоить слишком дорого. ВМС США планирует в будущем совсем отказаться от статических полей пассивного акустического обнаружения и перейти к динамической системе, которая будет разворачиваться «в нужном месте в нужное время». Это так называемая система освещения подводной обстановки (СОПО). Она представляет собой систему акустических излучателей, которые создают постоянную подсветку подводных объектов. И систему приемников — сонаров. То есть в заданном регионе после развертывания СОПО начинает работать довольно эффективная активная акустическая пеленгация.
Необходимо сказать, что концепция СОПО возникла вскоре после окончания холодной войны, когда США поняли, что защищаться больше не от кого. И, следовательно, необходимо безраздельно владычествовать во всех четырех океанах. Однако ситуация меняется. И изменяет ее не только развивающийся российский флот, но и стремительно рванувший вперед китайский. К 2030 году подводный флот КНР может вырасти до трехсот субмарин.
Так что концепция безраздельности начинает стремительно усыхать. Пентагону впору вспомнить, что необходимо защитить хотя бы побережье США. Что для американцев превращается все в более сложную проблему.
И в заключение необходимо сказать: хочется верить, что создатели российской спутниковой противолодочной системы не наступят на те же грабли, что и американцы. То есть — система не будет только пассивной, но и получит возможности активного пеленга. Возможно, в нее интегрируют и другие методы обнаружения.
Владимир Тучков, «Свободная пресса»
Источник - Русская весна
