Средства обеспечения плавания американских подводных лодок в Арктике
Средства обеспечения плавания американских подводных лодок в Арктике
Капитан 1 ранга В.Михайлов, кандидат военных наук; Kапитан 1 ранга запаса Н.Фролов, кандидат технических наук
Военно-политическое руководство США считает, что достижение целей в современной войне в значительной степени зависит от хода боевых действий на море. Поэтому оно уделяет большое внимание наращиванию мощи флота, а также изучению всех возможных морских и океанских театров военных действий, в частности Арктического бассейна как одного из важных оперативно-стратегических районов Мирового океана. В заявлении президента США Р. Рейгана, сделанном им в апреле 1983 года, отмечались первоочередные задачи по освоению Арктики и указывалось на необходимость объединения усилий стран НАТО в этом деле.
Центром по исследованию данного региона является Арктическая научно-исследовательская лаборатория ВМС США, расположенная на побережье Чукотского моря (штат Аляска). В ее составе 12 стационарных исследовательских станций, постоянная численность сотрудников около 700 человек. Они проводят исследования в областях океанографии, геофизики, химии и биологии моря, метеорологии, гидрологии и гидроакустики, помогающих решать проблемы и прикладные задачи в интересах ведения боевых действий, строительства и эксплуатации инженерных сооружений, кораблевождения и морской практики. Значительная часть акватории Северного Ледовитого океана в течение круглого года покрыта сплошными паковыми льдами, толщина которых зимой достигает 3-4 м, а летом 1,5-2 м. В результате подвижки и ломки льдов образуются торосы, подводная часть которых заглублена в среднем на 10-15 м, а в отдельных случаях - до 50 м. Еще большую осадку имеют плавающие айсберги. Все это существенно ограничивает маневрирование подводных лодок по глубине, затрудняет их всплытие, а надводным кораблям мешает выдерживать заданный курс.
Первой американской атомной подводной лодкой, осуществившей переход подо льдом к Северному полюсу в августе 1958 года, является "Наутилус". К настоящему времени, по данным зарубежной прессы, американские ПЛА совершили более 20 таких плаваний, в ходе которых исследовались океанографические, гидрологические и гидрографические условия плавания, проверялись приемы навигационного обеспечения, отрабатывались методы всплытия на Северном полюсе или в его районе. Проводились также одиночные и групповые учения подводных лодок, отрабатывались тактические варианты ведения ими боевых действий.
Большую часть походов в Арктику совершили ПЛА типа "Стёрджен". Западные военные специалисты отмечают, что эти подводные лодки специально приспособлены к плаванию во льдах. На рис. 2 приведены конструктивные особенности данных ПЛА, обеспечивающие их плавание в арктических районах. Верхняя часть рубки и рубочные рули усилены с помощью стальных листов марки HY 80/100, выдвижные устройства снабжены специальными ледовыми кожухами. Рубочные рули могут принимать вертикальное положение при всплытии подводной лодки во льдах. Кроме того, имеется подруливающее устройство, позволяющее лодке маневрировать в стесненных условиях. Как отмечалось в иностранной печати, опыт, накопленный в ВМС США с начала освоения Арктики, выявил следующие основные недостатки лодок типа "Стёрджен": непрерывное использование ГАС в активном режиме для обеспечения навигационной безопасности плавания снижает их скрытность; малое, по мнению руководства ВМС, количество боезапаса на борту (мин, торпед, ПКР "Гарпун") ограничивает боевые возможности ПЛА.
В начале 70-х годов при проектировании и строительстве первых ПЛА типа "Лос-Анджелес" - наиболее многочисленных в составе ВМС США - американские специалисты отказались от некоторых технических решений, связанных с обеспечением безопасности плавания в ледовых условиях и реализованных на ПЛА типа "Стёрджен". Однако в настоящее время, судя по материалам зарубежной прессы, в проект предлагается внести ряд конструктивных изменений, опробованных во время арктических походов, в частности заменить рубочные горизонтальные рули заваливающимися носовыми, подкрепить ограждения выдвижных устройств, носовой оконечности и кормового оперения. С целью увеличения примерно в 1,5 раза общего боезапаса подводных лодок данного типа специалисты США планируют, начиная с SSN719 "Провиденс", устанавливать на них по 12 вертикальных пусковых установок для КР "Томагавк". Другим видом морского оружия, пригодным для использования в Арктике, американские специалисты считают разрабатываемые крупногабаритные торпеды ADCAP Мк48, которые имеют высокую надежность, помехозащищенность и увеличенную дальность действия системы самонаведения. Модернизированная торпеда сможет эффективно применяться в подледных и неблагоприятных гидрологических условиях и при значительном волнении моря.
По мнению командования ВМС США, в наибольшей степени требования повышения боевых возможностей при действиях в Арктике будут реализованы в процессе создания ПЛА нового типа SSN21. В соответствии с ее эскизным проектом предусматривалось проведение различных мероприятий, среди которых установка носовых горизонтальных рулей и кормового оперения повышенной прочности, применение улучшенной ядерной энергетической установки, а также использование винта в насадке и торпедных аппаратов увеличенного диаметра. Особое внимание уделяется созданию специальных гидроакустических средств, обеспечивающих подледное плавание, обнаружение и классификацию целей. Западные специалисты отмечают, что с точки зрения использования гидроакустических средств специфические условия Арктики (мелководье, особенности поглощения и отражения гидроакустических сигналов в воде, таяние льдов, их дрейф и другие факторы) затрудняют достоверное прогнозирование дальности обнаружения, траектории распространения звуковых лучей и зон акустической освещенности для различных гидроакустических станций. Шумы, образующиеся из-за сильного ветра, ударов и скрежета сталкивающихся льдин, увеличивают фоновый уровень на 5-10 дБ по сравнению с уровнем шумов чистого ото льда моря, что затрудняет решение задач обнаружения целей и классификации гидроакустических контактов.
Во время первого подледного плавания на ПЛА "Наутилус" было установлено более десяти специальных гидроакустических устройств, включая эхоледомеры, позволявших вести наблюдение в трех направлениях: вверх, вниз и в верхней полусфере по курсу движения подводной лодки. Они предназначались для определения толщины льда и расстояния до его нижней кромки, обнаружения полыней и разводьев в паковых льдах. В 1958 году для навигационного обеспечения подледного плавания и освещения обстановки по курсу движения в верхней полусфере на ПЛА впервые была использована гидролокационная станция с высоким разрешением AN/BQS-8. В таких станциях применяется непрерывное наклонное излучение и с помощью электронного индикатора отображается подводная картина по направлению движения. На рис. 3 показан комплекс гидроакустических средств, устанавливаемых на ПЛА типа "Стёрджен".
Современные подводные лодки, подчеркивается в зарубежной печати, оборудованы специальными гидроакустическими средствами, обеспечивающими безопасность их плавания и все виды деятельности в Арктике в любое время года. Для плавания в районах со сложной ледовой обстановкой ПЛА типа "Лос-Анджелес" оснащаются ГАС ближнего действия AN/BQS-15, которая предназначена для навигационного обеспечения, обнаружения айсбергов и полыней, а также для поиска мин. Три ее излучателя установлены на ограждении рубки. Эхо-сигналы принимаются на расположенную выше цилиндрическую антенну. При плавании подо льдом для определения его нижней кромки и дистанции до дна используются эхолот и профилограф, преобразователи которых расположены в нижней и верхней частях корпуса подводной лодки. Программа модернизации ГАС AN/BQS-15 предусматривает создание ЭВМ для обработки данных и устройства по формированию узконаправленного излучения.
Применительно к специфике денного региона ВМС США разрабатывают и позиционные гидроакустические средства наблюдения t виде стационарной гидроакустической системы наблюдения, а также автономные средства - радиогидроакустические буи (РГБ). В состав стационарной гидроакустической системы предполагается включить распределенную волоконно-оптическую систему сбора и передачи информации с рядом гидрофонов, устройство для передачи информации в береговой центр акустических исследований, устройство контроля работы гидрофонов и линии передачи данных, систолический процессор для обработки данных и процессоры быстрого преобразования Фурье. Функционирование системы будут обеспечивать специально созданные алгоритмы обработки данных, предназначенные для арктического варианта использования технических средств.
Создаваемые РГБ с автономностью около одного года будут изготавливаться в двух вариантах: для использования с самолетов (измерительные гидрофоны буя проникают сверху в воду сквозь слой льда) и с подводных лодок (радиопередатчик буя с антенной проникает сквозь лед на поверхность).
Конструктивные особенности американской ПЛА типа "Стёрджен": 1 - антенна подледной навигационной гидролокациогной станции; 2 - рубочные рули глубины; 3 - ледовые кожухи; 4 - усиленная рубка; 5 - усиленный руль; 6 - радиоэлектронное навигационное оборудование; 7 - подруливающее устройство
Первый вариант буя представляет собой снаряд, способный за счет кинетической энергии пробивать лед толщиной 1,2-1,8 м. Хвостовая его часть, в которой размещаются блоки радиопередатчика, с помощью тормозов стопорится в слое льда, а антенна - на его поверхности. После установки гидрофонов на заданную глубину и включения питания радиопередатчика буй готов к работе.
Второй вариант - буй с аппаратурой размещается в контейнере с положительной плавучестью. Он подвсплывает к нижней кромке льда, и в результате соприкосновения с ней автоматически отстреливается труба. Таким образом в слое льда проделывается отверстие, через которое на поверхность выдвигается радиопередающее устройство с антенной. С помощью данных буев командование ВМС планирует развернуть противолодочные рубежи в труднодоступных районах Арктики.
Кроме развития гидроакустических средств, большое внимание в США уделяется решению навигационных задач с применением как традиционных, так и нетрадиционных методов кораблевождения.
К навигационным особенностям арктических районов западные военно-морские специалисты относят следующие: снижение направляющей силы у гирокомпасов, что не позволяет использовать их севернее широты 86°; близость магнитного полюсе Земли, вызывающего значительное магнитное склонение и уменьшение вектора горизонтальной составляющей земного магнетизма; существенное суточное перемещение магнитного полюса и часты,.- магнитные бури, следствием чего являются ошибки в показаниях магнитных компасов до 45°; эффект поглощения радиоизлучения "полярной шапкой", что в 2-3 раза снижает точность определения местоположения по глобальной сверхдлинноволновой радионавигационной системе (РНС) "Омега"; недостаточно подробные морские навигационные карты районов на широте более 70°; наличие сильной рефракции, частых туманов, снежных зарядов, искажение линии горизонта льдами и наличие фальшивого горизонта.
Для определения местоположения корабля в арктических условиях наиболее широкое распространение получила РНС "Омега". Она обеспечивает определение его места с точностью 2-4 мили в любом районе Мирового океана. При ее использовании в дифференциальном режиме (при передаче дополнительных поправок за счет местных условий распространения радиоволн) точность может быть повышена до 100 м. Данная система позволяет определять место лодки на глубинах около 15 м, не всплывая в надводное положение, что особенно важно для обеспечения скрытности ее действия.
Наиболее точно местоположение определяется с помощью состоящей на вооружении ВМС США космической навигационной системы "Транзит", обеспечивающей точность около 370 м, а также перспективной спутниковой навигационной системы НАВСТАР, которую планируется принять на вооружение в составе 18 спутников в 90-х годах. Точность определения места ПЛ этой системой составит около 16 м.
Гидроакустическое вооружение ПЛА, обеспечивающее плавание в арктических условиях: 1-6 - излучатели акустических средств освещения ледовой обстановки в верхней полусфере и средств измерения толщины льда; 7 - вибраторы профилографа измерения толщины льда на ходу; 8 - антенна подледной навигационной гидролокационной станции; 9 - вибраторы эхолота; 10 - антенна ГАС бокового обзора
Среди средств хранения координат широк:, используются корабельные инерциальные навигационные системы, основным направлением развития которых является увеличение точности их работы, способствующее повышению как эффективности применения бортового оружия, так и точности навигации. В этих системах, предназначенных для эксплуатации в арктических условиях, предусматривается автоматический переход от обычной меркаторской системы координат к поперечной меркаторской.
В наиболее важных с оперативной точки зрения районах Арктики не исключается возможность развертывания опорных навигационных систем с гидроакустическими маяками, которые представляют собой сеть маяков-ответчиков, выставленных в известных точках и обеспечивающих выгодную для данного района геометрию пересечения линий положения. Американские специалисты считают, что применение ЭВМ и соответствующего математического обеспечения позволит определять место по маякам-ответчикам с точностью до нескольких метров.
Маяк-ответчик, состоящий из якоря, источника питания и контейнера с электронным оборудованием и излучателем (антенной), может устанавливаться на глубинах до 90 м. После постановки его контейнер с радиоэлектронным оборудованием и излучателем подвсплывает на заданную глубину. Срок работы такого маяка-ответчика один год. Частота запросного сигнала 7 кГц, ответ может выдаваться на 10 фиксированных частотах. В приемном тракте маяка-ответчика предусматривается специальная помехозащита и отстройка от вредного влияния отражений ото дна и нижней границы ледового покрова.
По оценке западных специалистов, определенное распространение в Арктическом бассейне может получить батиметрическая навигация, связанная с определением места корабля по характерным глубинам района плавания. Преимущество этого метода заключается в достаточно удовлетворительной точности определения местоположения и его независимости от внешних источников навигационной информации, влияния климатических (видимость, состояние моря и т. д.) и географических (магнитное поле Земли и т. д.) условий района плавания. Однако его практическое использование требует подробного знания глубин и рельефа дна района плавания и работы эхолота в активном режиме.
В целом задача навигационного обеспечения, судя по данным зарубежной печати, в Арктике решается комплексно - путем совершенствования состоящих на вооружении средств, применения радионавигационных наземных, космических и гидроакустических систем, а также проведения целого ряда работ для создания более точных навигационных карт, промеров глубин, определения течений, условий прохождения радиоволн, склонений магнитного компаса и т. д.
Публикации, появившиеся в западной прессе, которые касаются программ научных исследований, проведения опытно-конструкторских работ, целей и задач плавания подводных лодок ВМС США в Арктике, свидетельствуют о том, что все они направлены на повышение боевой эффективности существующего и разрабатываемого морского оружия и технических средств, а также о целенаправленной подготовке ВМС США к агрессивным действиям в этом важном районе Мирового океана.
