Простой свист, а сколько пользы!
Гидролокаторы используются для обнаружения как небольших судов, так и крупных подлодок
От вторжения подлодок до всё более изощренных способов контрабанды наркотиков - задач у гидролокаторов много и они разнообразны. Чтобы решать эти проблемы, флотам необходимы системы для сторожевых кораблей прибрежной зоны и небольших судов.
В последние годы сформировался ряд технологических и оперативных тенденций в развитии гидролокаторов, которые были подкреплены повышенным спросом на эти системы для небольших судов.
По мнению Габриеля Журдона, руководителя направления по гидроакустическим станциям (ГАС) в компании Thales, противолодочная оборона (ПЛО) на протяжении десятилетий является основной задачей гидроакустических станций. При этом число субмарин в мире растет, всё больше стран принимает их на вооружение, и это вызывает беспокойство в военном сообществе.
«Активная экономическая деятельность на море, в частности использование океанских ресурсов, вынуждает государства принимать меры по контролю и защите своих экономических зон, - отметил он. - Территориальные конфликты на море возникают то здесь, то там, а вторжение подлодки в исключительную экономическую зону является основной проблемой. Эта проблема осложняется для некоторых стран еще и тем, что защищать необходимо обширные районы».
Эти взаимосвязанные тенденции определяют спрос на системы ПЛО, в которых гидролокаторы являются ключевым компонентом. «Перед большинством флотов и стран стоят задачи по защите своего национального суверенитета, своих коммерческих и экономических интересов и противодействию вторжению подлодок в свои национальные воды», - считает Журдон.
Деньги имеют значение
Впрочем, высокая стоимость таких кораблей ПЛО. как например, фрегаты, способствовала тому, что ГАС начали устанавливать на платформы меньшего размера и даже невоенные корабли, которые изначально не предназначались для ПЛО высокой интенсивности. Это, например, в полной мере относится к сторожевым кораблям прибрежной зоны (СКПЗ).
«Идея здесь состоит в том, чтобы либо дополнить существующие средства ПЛО, либо в качестве альтернативы дать флотам развивающихся стран базовые возможности ПЛО. Ее реализация потребует эффективных, проверенных в море решений со стабильными характеристиками и реальными возможностями ПЛО».
ГАС не должна негативно влиять на навигационные возможности корабля, добавил Журдон, отметив, что компактный корпусной гидролокатор BlueWatcher, созданный его компанией, с самого начала проектировался так, чтобы «оказывать минимальное влияние на маневренность и скорость корабля».
Компания Thales делает основной акцент на разработку гидролокаторов для СКПЗ и других небольших судов. На выставке Euronaval 2014 она, например, показала линейку новых ГАС. Кроме BlueWatcher в нее также входит ГАС CAPTAS-1 с переменной глубиной погружения.
По словам Журдона, BueWatcher «обеспечивает превосходные возможности обнаружения и сопровождения в шумных водах мелководья», при этом он заметил, что эта компактная ГАС может также работать на глубинах на дальностях более 10 км. «Она вносит неоценимый вклад в систему защиты судна и вместе с тем помогает избегать препятствия перед кораблем».
CAPTAS-1 «является ключевым средством ПЛО» в линейке компактных радаров компании, обеспечивая обнаружение на средних дистанциях примерно до 30 км. «Он вносит большой вклад в процесс сдерживания подлодок», - добавил он.
Обе многофункциональные системы предназначены для работы в самых разных условиях, они хорошо зарекомендовали себя и на судах с небольшим водоизмещением. На некоторых флотах они, как правило, используются в качестве дополнительного элемента ПЛО. Оба изделия компании Thales пользуются хорошим спросом на перспективных зарубежных рынках, включая Азию, Латинскую Америку и Ближний Восток.
Журдон добавил: «Спрос в последнее время развивался в направлении эффективных гидролокационных комплексов, которые способны стать незаменимым элементом операций флотов по обеспечению безопасности в прибрежных и глубоководных водах. Он должны быть компактны для установки на небольшие суда, просты в работе, выполнять требуемые задачи за приемлемую стоимость».
Меняющиеся требования
Томас Дале, представитель департамента по морским ГАС в компании Kongsberg Maritime Subsea, также отметил увеличившийся спрос в сфере СКПЗ, где крайне необходимы многозадачные возможности. «Многозадачные платформы и СКПЗ должны быть способны находить не только крупные объекты типа подлодок, но и объекты меньшего размера типа сверхмалых подлодок, плавающих контейнеров или мин».
Требования к дальности ГАС для СКПЗ и фрегатов зачастую разные. Для СКПЗ необходимы ГАС с дальностью действия 10-15 км. Это также очевидно для рынка быстроходных сторожевых катеров, где часто достаточно гидролокатора средней дальности. Несколько катеров «могут роиться» одновременно, тем самым, расширяя площадь обзора всех судов в группе. «Вы добавляете дальность действия ГАС трех, четырех, пяти судов, как следствие вы значительно увеличиваете дальность покрытия за счет использования нескольких судов», - пояснил он.
По мнению Дале, комплекс задач СКПЗ, однако, заставляет искать баланс между дальностью и возможностями. «СКПЗ работают более или менее самостоятельно. Компромисс на рынке СКПЗ состоит в том, что необходима ГАС за разумную цену, которую просто установить и которая может работать в нескольких задачах - это важнее, чем просто одна лишь дальность действия ГАС».
Среднечастотная ГАС может быть особенно полезна для обнаружения небольших надводных судов. Дале отметил, что «сложно в ночных условиях обнаружить объект подобный жестко-корпусному надувному катеру, особенно если вы находитесь в неспокойных водах. Но если у вас есть ГАС, то вы можете услышать его в пассивном режиме или обнаружить судно или его кильватерный след в активном режиме».
По словам Дале, основной акцент компания Kongsberg делает на прибрежных водах. «Этот сегмент больше чем просто ПЛО. Наши изделия ищут объекты во всей толще воды и на морском дне. Они выслеживают надводные корабли, а также подводные лодки и необитаемые подводные аппараты. Наша технология предназначена для решения проблем с реверберацией (отражением звука) и работы в прибрежных водах».
Он обратил внимание на гидролокатор SS2030, монтируемый в корпусе корабля, и его контейнерный вариант ST2400 Variable Depth Sonar. Хотя они предназначены в основном для береговой ПЛО, но имеют более широкое применение, например, избежание препятствий, обнаружение мин и отслеживание катеров, подводных аппаратов и других объектов.
С этой целью ГАС компании Kongsberg были установлены на ряд малых и средних кораблей, включая суда береговой охраны и быстроходные сторожевые катера. Например, научно-исследовательское судно чилийского флота «Cabo de Homos» в прошлом году было оборудовано ГАС SS2030 для поиска и обнаружения потерпевших аварию подлодок, что и было успешно продемонстрировано в поисково-спасательных учениях.
«Часто СКПЗ строятся без гидролокаторов, но мы надеемся, что эта ситуация изменится, когда флоты лучше узнают многозадачные возможности среднечастотного гидролокатора», - заметил Дале.
Контейнерная ГАС ST2400 может использоваться в различных задачах, в том числе в ПЛО
Обнаружение водолазов и пловцов
Британская компания Sonardyne International получила все выгоды от растущего спроса на системы обнаружения водолазов и пловцов. Например, в июле прошлого года она объявила о новом контракте на поставку неназванному заказчику из Юго-Восточной Азии гидролокаторов обнаружения водолазов Sentinel, которые будут установлены на все его СКПЗ. Контракт базируется на предыдущем соглашении на поставку портативных систем одному из европейских флотов для защиты его СКПЗ.
«СКПЗ становится все более востребованным ресурсом для флотов и береговой охраны по всему миру в борьбе с пиратством, наркотрафиком, терроризмом и в противоминной борьбе, - говорится в заявлении Sonardyne, приуроченном к церемонии подписания контракта. - Платформа СКПЗ развивается в своей универсальности благодаря новым разработкам в судостроении, позволяя конфигурировать эти суда под различные задачи за счет использования коммерческих готовых систем, таких, как например. Sentinel».
«Sonardyne начала поставки своих систем на рынок СКПЗ около двух лет назад, - сказал Ник Свифт, руководитель направления морской безопасности в компании. - Мы получаем очень много запросов. В этой области наблюдается определенный рост спроса».
Система Sentinel может обнаруживать, отслеживать и классифицировать угрозы на дистанции 1200 метров, она может интегрироваться в информационно-управляющую систему корабля или локальные системы ситуационной осведомленности, как например, система дальнего наблюдения NiDAR производства MARSS Group. Она работает в активном и пассивном режимах обнаружения и классификации, и может быть переносной или устанавливаться в корпус корабля. Вариант Sentinel XF (extra functionality – дополнительная функциональность) предлагается для военных и структур национальной безопасности.
«Система может быть переносной или может устанавливаться в корпус корабля с помощью специальной патентованной системы Sonardyne, - рассказывает Свифт. - Мы поставляем обе конфигурации. Наша система по сути своей гибкая и может интегрироваться в вашу систему наблюдения или вашу систему боевого управления».
Устанавливаемый в корпус вариант «является превосходным решением для новых и более крупных СКПЗ», тогда как переносной вариант «может легко развертываться с любого судна и очень популярен на рынке СКПЗ».
Свифт добавил: «В зависимости от того, как флоты используют свои корабли, им может не понадобиться ГАС в каком-то районе операции. Например, при базировании в своем порту, возможно, понадобится сложная комплексная защита. А для развертывания в заданном районе можно взять переносную систему».
Вышеупомянутый контракт с одной из азиатских стран подчеркнул важность использования систем для защиты судов и других объектов от подводных угроз. «Sentinel... предоставляет быстро развертываемую систему охраны периметра для дополнения систем защиты коммерческих гаваней, морских судов, частных яхт, важных инфраструктурных объектов и зданий на берегу», - отметил он.
По мнению Свифта, потребность в таких системах как Sentinel говорит о смещении в сторону асимметричных боевых действий. «Раньше, если корабль имел ГАС, то она предназначалась для ПЛО, а теперь начали думать об объектах меньшего размера, таких как водолазы и автоматические подводные аппараты. Последние вызывают всё большую озабоченность. Они доступны на гражданском рынке, достаточно дешевы и просты в эксплуатации. И они могут нанести судну значительный ущерб».
«Основное использование ГАС Sentinel - это защита судов от террористических и других атак, - продолжил Свифт. - Это может быть и терроризм, и государство-изгой или даже традиционная зона конфликта. Другая сфера ее применения - наблюдение. Если у вас есть СКПЗ, кто-то может послать водолаза или беспилотный аппарат, чтобы просто сделать снимки или понаблюдать за этим судном. ГАС Sentinel ставит подводный кордон вокруг судна, так что никто не сможет приблизиться к нему незамеченным».
Руководитель морского дивизиона в компании Ultra Electronics Кен Уолкер также отметил развитие рынка СКПЗ. Размещение гидролокаторов на этих судах может быть весьма полезным, ведь речь идет не только о дополнительных возможностях ПЛО, но и о борьбе с наркотрафиком и терроризмом.
«Например, контрабандисты действуют очень изощренно, - сказал он. - В прошлом они больше использовали быстроходные катера, но теперь используют полупогружные средства, фактически задействуя коммерческие подлодки для перевозки наркотиков».
Уолкер также обратил внимание на использование гидролокаторов в деятельности рыбнадзора, в борьбе с нелегальной миграцией и ряде других сфер. Также улучшаются массогабаритные и энергопотребительские характеристики и это привлекает внимание операторов небольших судов.
По словам Уолкера, в его компании также отмечают растущий спрос на гидролокаторы для небольших судов. «Во всем западном мире произошло радикальное изменение структуры. Бюджеты не позволяют иметь авианосцы и крупные эсминцы, как это было в эпоху Холодной воины, поэтому многие переходят на многозадачные средства меньших размеров для защиты своего суверенитета, и поэтому мы наблюдаем нечто вроде возрождения в сфере СКПЗ и небольших фрегатов».
ГАС BlueWatcher обнаруживает объекты в зашумленных прибрежных водах
Необходимость или роскошь?
Многие страны не стремятся оснащать свои СКПЗ системами противолодочной обороны и поэтому ГАС на их борту совсем не обязательны. В качестве примера можно привести новые канадские СКПЗ проекта Harry DeWolf, первый из которых, по словам начальника управления по развитию канадского флота Каспера Донована, должен войти в состав флота в конце 2018 года.
«Не было необходимости иметь на этих судах гидролокационные возможности. Корабли предназначены для ведения вооруженного наблюдения за канадскими водами и поддержки государственных структур в отстаивании и укреплении суверенитета Канады когда и где это необходимо, другими словами для выполнения задач полицейского типа», - сказал он
«При выполнении этих задач для обнаружения других судов они будут использовать другие средства, а не ГАС, например, радары и оптико-электронные сенсоры, а также такие средства, как например, оборудованный комплектом специальных сенсоров палубный вертолет CH-148 Cyclone, который разрабатывается для Канады компанией Sikorsky.
По мнению Донована, исходя из задач кораблей этого проекта, им не потребуются некоторые из комплексных боевых систем высокого уровня, которые могут потребоваться надводным боевым кораблям «Если канадскому флоту потребуются гидролокационные возможности, тогда этот вопрос решается за счет привлечения других средств, например боевых кораблей или подлодок, мы не будем использовать сторожевое судно для разрешения этой ситуации Мы будем использовать один из наших фрегатов класса Halifax».
Канадский флот начал проект Underwater Warfare Surte Upgrade (модернизационный комплект для подводных боевых действий) по модернизации фрегатов проекта Halifax системами ПЛО. Условия конкурса были опубликованы осенью 2017 года и в настоящее время проходят этап оценки.
В соответствии с этим проектом будут расширены возможности кораблей за счет установки корпусных ГАС, буксируемых ГАС, радиогидроакустических буев, систем обнаружения торпед и интеграции всех этих систем в БИУС корабля. «Это довольно крупный проект, который к общим возможностям кораблей добавит гораздо более современные комплексы подводной войны», - добавил Донован.
Он назвал ключевые технологические тенденции последних лет - растущий уровень оцифровывания систем и рост их процессорных мощностей. Это то, что объединяет все военные сенсорные системы. «Все больше таких систем переходят на цифру, это означает, что данные могут обрабатываться гораздо эффективнее и быстрее».
Для ГАС это особенно важно, так как они получают и обрабатывают огромные массивы акустических данных. В случае с гидролокаторами на базе цифровой архитектуры процесс значительно упрощается. «Обработка данных будет на порядки лучше, что позволит повысить наши возможности в поиске подлодок, мин и других подводных угроз».
Впрочем, по мнению Донована, широкомасштабные разработки ведутся не только в сфере гидроакустических технологий. В настоящее время большим спросом пользуются продвинутые, высокотехнологичные дизель-электрические подлодки. «Эти подлодки всегда было очень сложно обнаружить. Но теперь всё больше стран принимают на вооружение дизель-электрические подлодки, всё больше и больше поставляется современных платформ, которые, несомненно, тише подлодок предыдущих поколений. И если старые подлодки было сложно обнаружить, то современные субмарины найти на порядок сложнее».
В связи с этим флоты должны были тщательно проанализировать способы поиска и обнаружения субмарин. В 80-х и 90-х годах многие западные флоты использовали буксируемые пассивные ГАС. Но в настоящее время они все чаще переходят на активные варианты, «пингующие» в толще воды на низких частотах для того, чтобы обнаружить современные малошумные подлодки, «В рамках нашего проекта Underwater Warfare Suite Upgrade мы стремимся приобретать буксируемые активные низкочастотные гидролокаторы».
Дале указал на возросшие мощности по обработке информации. «Это означает, что мы можем обрабатывать несколько слоев по горизонтали в одном звуковом импульсе или несколькими импульсами одновременно. Мы можем обнаружить объект, если он находится на уровне поверхности, в водной толще или на дне».
Он также отметил использование композитных преобразователей в высокочастотных гидролокаторах, что увеличивает ширину спектра и разрешение и позволяет использовать трехкоординатную обработку так, что «с помощью обычной корпусной ГАС мы можем представить морское дно в 3D, например, для обнаружения объектов или навигационных задач».
Новые технологии
По мнению Журдона, акустические технологии в последние годы заметно продвинулись по нескольким направлениям. Он отметил использование акустических преобразователей для активных излучателей, весьма продвинутые алгоритмы обработки сигналов и данных, а также прогресс в возможностях обнаружения и слежения. Кроме того, в системы интегрируются всё более дружественные и интуитивные человеко-машинные интерфейсы, включая использование 3D для упрощения сложных гидроакустических операций.
Системы также стали более компактными и проще для установки, тогда как оборудование для обучения также не стоит на месте, что «упрощает обучение экипажа на борту судна».
Уолкер обратил внимание на программное обеспечение. Он отметил, например, технологию компании Ultra под названием «Ping Wizard», которая упрощает выбор оптимального активного режима, позволяя испускать большое количество звуковых импульсов разного типа одновременно.
«Система фактически смотрит в толщу воды и говорит: «Здесь ваш лучший тип сигнала. Его то вы и должны использовать», - пояснил он. - В системе очень высокий уровень искусственного интеллекта, упрощается работа оператора и, как следствие, повышается уровень владения тактической обстановкой».
По мнению Уолкера, произошло интересное изменение технологических тенденций. Если в прошлом гражданский сектор серьезно отставал от военного мира, то теперь их позиции в некоторых сферах поменялись местами. В гидролокаторах это видно на примере применения графических процессоров из игровых видеоприставок.
«Двадцать лет назад в основном военные технологии информировали коммерческий мир. А теперь всё наоборот. В настоящее время заказываются видеопроцессоры для повышения мощностей обработки данных и улучшения качества выводимого изображения. Всё потому, что игровая индустрия наряду с телефонной промышленностью развиваются в гражданском мире гораздо быстрее, чем в военном».
Компания Ultra Electronics поставляет гидроакустические системы для военных судов разных стран, включая британские эсминцы типа 45, австралийский эсминец проекта «Хобарт» и голландские фрегаты проекта «Карел Дорман». Ее новая ГАС S2150 будет установлена при модернизации фрегатов типа 23. Этот гидролокатор также собираются установить на перспективные фрегаты типа 26; кроме того, компания предлагает вариант S2150 для фрегата типа 31е.
«Хотя это на данный момент не является основным требованием для типа 31е, компания Ultra намерена предложить свой интегрированный гидролокационный комплект Integrated Sonar Suite, который включает буксируемую активно-пассивную ГАС и систему обнаружения и защиты от торпед в едином буксируемом модуле», - сказал Уолкер.
Система компании Sonardyne может быть переносной или устанавливаться в корпус судна
Ускоренные изменения
Коснувшись перспектив, Уолкер отметил две «мегатенденции», которые в будущем окажут большое влияние. «Первая - большие объемы данных. Это особенно важно для ГАС, где генерируются очень большие объемы данных и для обнаружения цели необходима их обработка в реальном времени. Вторая - искусственный интеллект и самообучение машин. Например, гидролокаторы будут знать, видели ли они ранее данный тип подлодки».
Дале сказал, что любые дальнейшие изменения в акустической технологии будут естественным образом ограничены физическими законами. «Я предвижу небольшие шажки в наращивании характеристик, например, диапазон частот, мощности обработки и число одновременных звуковых импульсов».
Он ожидает более широкое применение автоматических надводных аппаратов, особенно в связке с кораблями, например, сторожевыми кораблями прибрежной зоны, «когда надводный необитаемый аппарат соединен с СКПЗ и вы имеете возможность передавать изображение с ГАС по широкополосному радиоканалу. Вы управляете аппаратом с СКПЗ. Я полагаю, это хорошее сочетание и в будущем оно простимулирует рынок сторожевых кораблей прибрежной зоны».
Журдон считает, что будут сформированы более комплексные, тесно связанные сети ПЛО с широким набором платформ и сенсоров, включая необитаемые системы. «Компактность представляет собой еще одну сложную задачу и в этой сфере компания Thales изучает многообещающие перспективы новых сенсоров. Thales также является ключевым игроком на быстро развивающемся рынке дронов. Мы стремимся дать эффективные возможности ПЛО новым экипажным и безэкипажным судам».
По мнению Журдона, в то время как основной угрозой остаются подводные лодки, требования к гидролокаторам изменились. Наряду с обнаружением торпед, появились новые асимметричные угрозы, например, полупогружные или полностью погружные «наркоподлодки», используемые контрабандистами. Скоростные катера также находятся в числе приоритетных целей, особенно учитывая их использование для террористических целей.
«Угрозы, с которыми необходимо бороться, влияют на возможности и характеристики гидроакустических станций, которые должны быть эффективны в активном и пассивном режимах и почти во всех окружающих условиях, включая мелководье и большие глубины».
Использованы материалы: Alex Alexeev
www.shephardmedia.com
www.thalesgroup.com
www.km.kongsberg.com
www.sonardyne.com
www.ultra-electronics.com
www.wikipedia.org
ru.wikipedia.org
Информация