Надводные корабли: противоторпедные системы обороны
В статьях Надводные корабли: отразить удар ПКР и Надводные корабли: уклониться от ПКР мы рассмотрели способы обеспечения защиты перспективных надводных кораблей (НК) от противокорабельных ракет (ПКР). Не меньшую, а в чём-то и большую угрозу для НК представляет торпедное вооружение. При этом максимальную угрозу оно представляет для ныряющих надводных кораблей и полупогруженных судов.
С этой угрозой необходимо бороться, и существует множество применяющихся и перспективных способов защиты от торпедного вооружения.
Ложные цели
Как и в случае с ПКР, торпеды могут быть отвлечены ложными целями. Ложные цели могут быть разными – забрасываемыми с помощью специальных пусковых установок и выпускаемыми из торпедных аппаратов, дрейфующими, самоходными и буксируемыми.
Одной из наиболее продвинутых и многофункциональных систем такого типа является разработанная компанией «Рафаэль» система противоторпедной защиты (ПТЗ) ATDS (Advanced Torpedo Defence System), включающая буксируемую гидроакустическую станцию (ГАС) для обнаружения торпед, буксируемые модули ATC-1/ATC-2, забрасываемые уничтожители торпед Torbuster, ложные цели Scutter, Subscut и Lescut.
Буксируемая ловушка ATC-1 (Acoustic Torpedo Countermeasures)
Слева на право: самоходный имитатор-уничтожитель Torbuster, самоходный имитатор Scutter, дрейфующие приборы помех Subscut и Lescut
В ряде статей, опубликованных как на Военном обозрении, так и на других ресурсах, говорится о недостаточной эффективности ложных целей, имеющихся на вооружении Военно-морского флота (ВМФ) РФ. Очевидно, что ложные противоторпедные цели являются куда более сложными изделиями, чем ловушки, предназначенные для отвлечения ПКР, которые в самом простейшем варианте могут представлять собой надувной уголковый отражатель. Кроме того, при наведении торпед с помощью телеуправления по оптоволоконному кабелю, её возможности по распознаванию ложных целей будут значительно выше. Впрочем, это относится только к торпедам, запускаемым с подводных лодок – у ракето-торпед такой возможности быть не может.
Лазерное оружие
Казалось бы, лазерное оружие и противоторпедные задачи не совместимы? Однако не всё так просто. Существует так называемый светогидравлический эффект Прохорова/Аскарьяна/Шипуло – явление возникновения гидравлического ударного импульса при поглощении внутри жидкости светового луча квантового генератора.
В ходе эксперимента, проведённого Прохоровым, Аскарьяном и Шипуло в 1963 году, вода, подкрашенная медным купоросом, облучалась мощным лучом импульсного рубинового лазера. При достижении определённой интенсивности излучения начиналось образование пузырьков, а затем жидкость вскипала. Если же луч фокусировался вблизи поверхности погруженного в воду тела, происходило взрывное вскипание и распространялись ударные волны, которые приводили к повреждению твёрдых поверхностей – вплоть до разрушения кюветы и выбросу жидкости на высоту до 1 метра.
Светогидравлический эффект может быть использован для генерации звуков на расстоянии, в стороне от корабля. Лазерная генерация даёт возможность построения эффективного широкополосного источника звука с частотным диапазоном излучаемого акустического сигнала от сотен герц до сотен мегагерц.
Как этот эффект может быть использован в интересах ВМФ?
Можно предположить два возможных направления использования. Первое – это создание в стороне от надводного корабля ложной акустической цели. Причём, перемещая по поверхности лазерный луч, такую «виртуальную» ложную цель можно сделать подвижной.
Второе направление – использование лазерного излучения в качестве одного или нескольких сторонних источников активного подсвета для гидроакустических станций (ГАС). В этом случае может быть как увеличена эффективность ГАС, так и уменьшена демаскировка НК за счёт выноса источника излучения в сторону от НК.
Схема натурных экспериментов по регистрации акустических сигналов, генерируемых лазерным излучением с борта научно-исследовательского судна и принимаемых чувствительными гидрофонами
Использование светогидравлического эффекта на подводных лодках (ПЛ) может быть невозможно или сильно затруднено, поскольку кипение воды начнётся сразу в точке выхода луча. Однако потенциально могут быть рассмотрены варианты реализации выхода луча лазера через подвижное автономное устройство, соединённое с ПЛ электрическим и оптоволоконным кабелем (оптоволокно будет использоваться для передачи лазерного излучения).
На ныряющих надводных кораблях или погруженных кораблях лазерное излучение может выводиться по оптоволокну на верхнюю часть надстройки, находящейся над водой, подобно тому, как на атомных подводных лодках Вирджиния планируется выводить лазерное излучение через перископ для поражения воздушных целей с перископной глубины.
Противоторпеды
Перспективным и эффективным средством противодействия торпедной атаке являются противоторпеды (антиторпеды). Отчасти к ним можно отнести ранее упомянутый самоходный имитатор-уничтожитель Torbuster из состава ПТЗ ATDS компании «Рафаэль».
В России создан и устанавливается на новые надводные корабли комплекс «ПАКЕТ-Э/НК». Комплекс «ПАКЕТ-Э/НК» включает специализированную ГАС, автоматизированную систему управления, пусковые установки и малогабаритные торпеды калибра 324 мм в противолодочном (МТТ) и противоторпедном (АТ) вариантах, размещаемые в транспортно-пусковых контейнерах (ТПК).
Работа комплекса «Пакет-Э/НК» и малогабаритная противоторпеда
Дальность хода противоторпед АТ составляет 100-800 метров, глубина погружения до 800 метров, скорость хода до 25 метров в секунду (50 узлов), масса боевой части 80 килограмм. Пусковая установка комплекса «ПАКЕТ-Э/НК» может быть как неподвижной, так и поворотной, в двух-, четырёх- и восьми-контейнерном исполнении.
Реактивные бомбомёты
Существует и до настоящего времени используется такое противоторпедное/противолодочное вооружение, как реактивные бомбомёты. На больших надводных кораблях российского флота устанавливается реактивный комплекс противоторпедной защиты кораблей (РКПТЗ) «УДАВ-1М», предназначенный для поражения или отведения торпед, атакующих корабль. Комплекс также может использоваться для поражения подводных лодок, подводных диверсионных сил и средств.
Пусковая установка РКПТЗ «УДАВ-1М»
Можно предположить, что реактивные бомбомёты могут быть эффективны как средство для развёртывания (заброса) самоходных имитаторов-уничтожителей, самоходных имитаторов, дрейфующих приборов помех или противоторпед. При этом их эффективность как средства поражения современных торпед неуправляемыми боеприпасами можно поставить под сомнение (большой расход боеприпасов при низкой вероятности поражения).
Системы ближней противоторпедной обороны
Для уничтожения ПКР на ближней дальности на НК применяются зенитно-артиллерийские комплексы (ЗАК), в которых используются автоматические скорострельные пушки калибром 20-45 мм. В настоящий момент их противоракетная эффективность зачастую ставится под сомнение, в связи с чем существует тенденция отказа от ЗАК в пользу зенитно-ракетных комплексов (ЗРК) ближней обороны, типа американского RIM-116.
В то же время на базе малокалиберных автоматических скорострельных пушек потенциально могут быть реализованы эффективные средства ближней противоторпедной обороны (ПТО). Ключевым элементом такого комплекса станут перспективные малокалиберные снаряды с кавитирующим наконечником, способные эффективно преодолевать срез воздух/вода и преодолевать под водой значительное расстояние без потери кинетической энергии и существенного отклонения траектории движения.
Кавитирующие боеприпасы могут преодолевать границу воздух/вода без рикошета и существенного отклонения от траектории
В настоящее время лидирующие позиции по данной проблематике занимает норвежская компания DSG Technology. Специалистами DSG Technology создана линейка боеприпасов калибром от 5,56 до 40 мм. В контексте решения задач противоторпедной обороны наибольший интерес представляют боеприпасы калибром 30 мм, которые, по оценкам специалистов, могут обеспечить поражение торпед на дальности до 200-250 метров.
Номенклатура кавитирующих боеприпасов компании DSG Technology
Характеристики кавитирующих боеприпасов калибра 20-30 мм компании DSG Technology
Для подводных лодок, ныряющих надводных кораблей и полупогружных судов потенциально могут быть разработаны подводные ЗАК по аналогии с подводными автоматами для боевых пловцов (на полупогружных судах могут размещаться и обычные облегчённые ЗАК, на выступающей над водой рубке).
Работа подводных ЗАК потенциально может «забивать» производимыми шумами ГАС, затрудняя наведение как самих ЗАК, так и запускаемых противоторпед. Однако возможно, что в процессе испытаний можно осуществить снятие параметров шумов, производимых подводными ЗАК, с целью их отсеивания аппаратурой ГАС. Кроме того, работа подводных ЗАК может осуществляться короткими интервалами, в состоянии «крайней необходимости», когда торпеды противника уже прошли прочие рубежи противоторпедной обороны.
Для повышения эффективности обнаружения и поражения торпед противника на малой дальности могут быть рассмотрены перспективные лазерные радары – лидары.
Лидар
Работа лидара основана на отражении оптического излучения от непрозрачного тела. Лидары могут формировать двух- или трёхмерную картину окружающего пространства, анализировать параметры прозрачной среды, через которую проходит оптическое излучение, определять расстояние и скорость движения объектов.
Схема работы лидара
Развёртка лидара может формироваться как механическим способом – с помощью поворота источника оптического излучения, выхода оптоволоконной оптики или зеркал, так и с помощью фазированной антенной решётки. Наилучшей проницаемостью воды обладает излучение зелёной или сине-зелёной области спектра. В настоящее время лидирующие позиции удерживает лазерное излучение длиной 532 нм, которое могут с достаточно высоким КПД генерировать твердотельные лазеры с диодной накачкой.
Корабельный лидар для морской съёмки Carlson Merlin с дальностью работы до 250 метров
Лидером систем подводного зрения на базе лидаров является компания Kaman, которая ведёт разработки таких систем с 1989 года. Если изначально дальность лидаров ограничивалась несколькими десятками метров, то сейчас она составляет уже сотни метров. Компания Kaman также предложила использовать лидары для управления торпедами по оптическому каналу.
Предположительно, часть работ компании Kaman по военно-морской тематике может быть засекречена, в связи с чем на вооружении вероятного противника уже могут иметься достаточно эффективные лидары.
Китай в настоящее время разрабатывает космическую систему, предназначенную для обнаружения и распознавания подводных лодок противника из космоса с помощью лидара. Предположительно, ведутся такие разработки и в России. Американское НАСА и Управление перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США (DARPA) финансируют проекты, нацеленные на решение задачи обнаружения подводных лодок на глубине до 180 метров под поверхностью воды.
Совершенствование лидаров позволит им играть важную роль при решении противолодочных и противоторпедных задач
Можно предположить, что интеграция перспективных лидаров в состав средств противоторпедной обороны позволит существенно увеличить вероятность обнаружения торпед противника и поражения их противоторпедным вооружением.
Применение лидаров позволит реализовать системы ПТО ближней обороны не только на базе кавитирующих боеприпасов, но и на базе малогабаритных высокоточных антиторпед. В чём-то это будет эквивалент комплексов активной защиты (КАЗ), применяемых на танках.
Противоторпедные комплексы активной защиты
Обнаружение торпед противника с помощью лидара позволит обеспечить наведение на них малогабаритных антиторпед с высокой точностью. Перспективный противоторпедный КАЗ будет включать в себя пусковую установку, лидар и малогабаритные антиторпеды, управляемые по оптоволоконному кабелю.
Изображения авиационного блока противоракет из патента компании Northrop Grumman – примерно в таком же формате может быть реализован противоторпедный КАЗ
Противоторпедный КАЗ предположительно может иметь дальность до 500 метров. Дальность лидаров, необходимых для точного наведения противоторпед, в настоящее время достигает порядка 200-300 метров. Луч лазера способен преодолеть и большее расстояние, но вот отражённый сигнал рассеивается гораздо сильнее. Разместив приёмник в головке самонаведения (ГСН) антиторпеды, может быть реализован алгоритм, когда антиторпеда запускается в стороны торпеды противника по первичным данным, полученным от ГАС, а по мере сближения антиторпеды с торпедой противника отражённое от неё лазерное излучение лидара, установленного на носителе, будет улавливаться ГСН антиторпеды и обрабатываться аппаратурой КАЗ с целью корректировки траектории антиторпеды.
Таким образом, совместное применение противоторпед (до 1000-2000 метров), противоторпедных КАЗ (до 400-500 метров) и ЗАК противоторпедной обороны (до 200-250 метров) позволит обеспечить последовательное поражение торпед противника на дальности от нескольких десятков метров до нескольких километров, с перекрытием зон поражения разными комплексами.
АНПА
Важную роль в противоторпедной обороне могут сыграть автономные необитаемые подводные аппараты (АНПА). В зависимости от решаемых задач АНПА могут быть полностью автономными или обеспечиваться электропитанием и управляться с носителя – надводного корабля, надводного ныряющего корабля, полупогруженного судна или подводной лодки (ведомые АНПА).
АНПА могут выполнять функцию передового гидроакустического дозора, выступать носителем лидара и антиторпед (для расширения зоны поражения торпед противника), решать противоминные задачи. Могут быть созданы малогабаритные ведомые АНПА, задачей которых станет сопровождение носителя и его защита от торпед противника путём сближения и самоподрыва в точке встречи.
АНПА «Витязь» и «Амулет-2» СКБ «Рубин»
Выводы
Существует и разрабатывается значительное количество различных средств противоторпедной обороны, потенциально способных максимально затруднить поражение надводных кораблей, надводных ныряющих кораблей, полупогруженных судов и подводных лодок от поражения торпедным вооружением.
Защита судов от торпедного вооружения является особенно актуальной для надводных ныряющих кораблей и полупогруженных судов, атака которых ПКР затруднена, и против которых преимущественно будут применяться ракето-торпеды и торпеды, запускаемые с подводных лодок.
В целом, с учётом существенного прогресса в развитии космических и авиационных средств разведки, а также разведывательных безэкипажных надводных кораблей и автономных необитаемых подводных аппаратов, вероятность надводных кораблей и подводных лодок быть обнаруженными и атакованными превосходящими силами противника значительно возрастает.
Исходя из этого, на первый план развития ВМФ выходят средства активной защиты, способные эффективно противостоять массированным атакам противокорабельными ракетами и торпедным вооружением.
Информация