Подводные лодки оснащаются гидроакустической аппаратурой различного назначения: прослушивания и пеленгования шумов, эхо-локации подводных объектов, звукоподводной связи, подводной и подледной навигации, целеуказания оружию, противодействия гидроакустическому наблюдению.
Https://kazan.chika24.ru/ Снять проститутку на час https://kazan.chika24.ru/ Казань. kazan.chika24.ru
Эта аппаратура позволяет подводным лодкам свободно ориентироваться в подводном положении, обнаруживать и выбирать цели, а при необходимости и уклоняться от преследования.
В зарубежных флотах уделяется большое внимание оснащению гидроакустическими средствами подводных лодок.
Так, например, на американских торпедных атомных подводных лодках установлен гидроакустический комплекс АN/ВQQ-2, масса которого составляет 50 тонн, а занимаемый объем 15 м 3 .
Кафедра гидроакустики
Приемоизлучающее устройство комплекса занимает всю носовую оконечность подводной лодки. В состав комплекса входит несколько специальных гидроакустических станций.
Гидроакустическая станция АN/ВQS-6 является основной составляющей частью комплекса, главное назначение которой — слежение за обнаруженными целями и обеспечение применения оружия. Она работает на низких частотах в активном и пассивном режимах. Станция имеет крупногабаритную сферическую акустическую антенну диаметром 3—4,5 метра, состоящую из 1245 пьезокерамических преобразователей из цирконата свинца.
Акустическая антенна обеспечивает работу станции в активном режиме направленного излучения в горизонтальной плоскости или узконаправленного излучения со сканированием в горизонтальной и вертикальной плоскостях. В активном режиме может производиться круговой обзор всенаправленным излучением или остро направленным лучом.
Эхо-сигналы регистрируются на индикаторе кругового обзора в виде яркостной отметки. При шумопеленговании лепесток диаграммы направленности перемещается в пространстве. Регистрация сигналов осуществляется электронно-лучевым индикатором и электромеханическим самописцем — регистратором пеленга. Информация о цели с пульта активного режима станции поступает на вычислитель — индикатор АN/ВQA-3, где она обрабатывается, и определяются элементы движения цели (курс, скорость), общая величина изменения расстояния и величина изменения пеленга. После обработки данных вычислитель-индикатор передает их на приборы управления стрельбой.
Шумопеленгаторная станция АN/ВQR-7 тоже является одним из основных элементов комплекса. Основное назначение ее — обнаружение шумящих целей на больших дальностях. Станция имеет подковообразную антенну, совмещенную с обводами носовой части корпуса подводной лодки. В антенну входят 156 приемников, расположенных в три горизонтальные линии, проходящие вдоль корпуса подводной лодки на расстоянии 15 метров с каждого борта. Шумы цели регистрируются электромеханическим самописцем.
📣Звук подводного сонара 📣 СОНАР ПОДВОДНОЙ ЛОДКИ 📣/ Submarine Sonar Sound 📣
В состав комплекса входит также гидроакустическая станция классификации целей АМ/ВQQ-3, которая принимает и анализирует шумы с последующей их классификацией и записью на магнитную ленту рекордера. В состав станции входит устройство контроля и анализа собственных шумов. Принимаемые шумы анализируются с помощью системы узкополосных фильтров, при этом выявляются характерные особенности спектра шумов, присущие тем или иным целям, затем они сравниваются с ранее записанными эталонными шумами. Тем самым обеспечивается объективность классификации шумов, однако, как считают зарубежные специалисты, основная роль в этом принадлежит гидроакустикам — операторам.
Гидроакустическая станция АN/ВQА-2, входящая в комплекс, обеспечивает звукоподводную связь с надводными кораблями и подводными лодками. Станция имеет устройство, обеспечивающее скрытность переговоров.
Размещение антенн гидроакустического комплекса АN/ВQQ-2 на американской подводной лодке показано на рис. 14.
Рис. 14. Схема размещения антенн гидроакустического комплекса АN/ВQQ-2 на американской подводной лодке:
1 — сферическая антенна станции ВQ-6; 2 — полуэллиптическая антенна станции ВQР-7; 3—5 — линейные приемные антенны
Еще на ранних стадиях создания гидроакустического комплекса АN/ВQQ-2 начались работы по его модернизации. Гидроакустическую станцию АN/ВQS-6 было решено заменить более простой и надежной в эксплуатации гидроакустической станцией АN/ВQ5-13. Она может работать в активном и пассивном режимах, в режимах звукоподводной связи и всенаправленного фиксированного излучения и сканирования в заданном секторе, а также в качестве доплеровской навигационной системы.
По данным зарубежной печати, на новых торпедных подводных лодках предполагается установить усовершенствованный гидроакустический комплекс АN/ВQQ-5, в котором гидроакустическая станция АN/ВQS-6 будет заменена станцией АN/ВQS-13DНА. Она рассчитана для работы в активном и пассивном режимах, режиме звукоподводной связи и может быть использована как доплеровская навигационная система.
Станция способна обеспечить повышенную скорость кругового обзора пространства. Излучение акустической энергии может быть всенаправленным со сканированием луча в заданном секторе или направленным в узком луче. Акустическая антенна имеет многолучевую диаграмму направленности, для формирования лучей которой используется цифровая система с регистрами сдвига. Помехоустойчивость при приеме сигналов повышается за счет использования широкой или узкой полосы пропускания приемного тракта, при этом узкополосная обработка сигналов производится при работе в активном и пассивном режимах, а также при классификации контакта. В режиме звукоподводной связи предполагается использовать телетайп, а также аппаратуру шифрования сообщений и скрытности переговоров.
Бурное развитие подводного флота, а особенно появление ракетных и атомных подводных лодок, дало толчок дальнейшему совершенствованию гидроакустических средств и комплексов. По данным зарубежной печати, гидроакустические комплексы подводных лодок развиваются в следующих направлениях: увеличение дальности действия гидроакустических станций в режиме эхо-пеленгования; создание шумопеленгаторных систем целеуказания для торпедного и ракетного оружия; совершенствование автоматических средств классификации целей и средств звукоподводной связи.
Ведутся работы по дальнейшему развитию гидроакустической аппаратуры для более эффективного выделения слабых сигналов на фоне шумовых помех. По мнению зарубежных специалистов, для этой цели может быть использована система обработки сигнала со сжатием по времени.
Эта система позволит не только повысить помехоустойчивость приемного тракта, но и обеспечить формирование диаграммы направленности, а также получить высокую точность пеленгования. Предполагается, что методом сжатия сигнала можно измерять расстояния до цели в пассивном режиме.
Рассматривается также вопрос использования быстродействующих цифровых логических устройств для выделения слабых сигналов из шумов по принципу суммирования и усреднения повторяющихся импульсов в принимаемых сигналах. Одним из возможных путей решения проблемы классификации контактов является визуальное распознавание сигналов. Обработанный электронно-вычислительной машиной сигнал поступает на электронный индикатор, на экране которого он отображается в виде условного символа. Этот визуальный образ сравнивается с образами сигналов различных целей, хранящихся в устройстве долговременной памяти электронно-вычислительной машины.
Потенциальные возможности улучшения работы гидроакустических станций достаточно велики, однако воплощение их в жизнь связано с большими трудностями. По мнению зарубежных специалистов, существенному улучшению работы гидроакустических станций способствует использование электронно-цифровых вычислительных машин для имитации различных способов обработки сигналов.
В гидроакустической станции на экране индикатора кругового обзора при посылке высвечиваются отметки, которые могут быть эхо-сигналами от реальных целей или следствием реверберации и шумов. При следующей посылке большинство отметок располагается в разных местах экрана, и только отметки от реальных целей появляются примерно в одном и том же месте. Оператору трудно запомнить изображение на экране. Использование же памяти электронно-цифровой вычислительной машины позволяет успешно решить эту проблему.
В последние годы в США стали применять новый метод проектирования и создания гидроакустической аппаратуры. Так, гидроакустическая станция для атомной ракетной подводной лодки была собрана из ранее заготовленных стандартных элементов электронных устройств. Функциональная и механическая стандартизация способствует созданию определенного числа однотипных взаимозаменяемых модульных конструкций, что приводит к резкому снижению затрат, связанных с производством различных систем. Например, при создании гидроакустической станции ТSS из 108 различных типов модулей 80% было разработано заранее.
В электронных блоках системы ТSS используются различные комбинации этих модулей. Общее число модульных элементов в блоках системы составляет 1600, причем 81% их относится к числу ранее сконструированных. Стандартные модульные конструкции были использованы также при создании гидроакустического комплекса АN/ВQQ-5, который, как сообщалось, продолжают усовершенствовать. Основные элементы передающей подсистемы — усилитель мощности и формирователь луча — будут установлены на сфере для улучшения работы и значительного сокращения размеров гидроакустической станции.
Вернуться к началу главы .
Источник: zadereyko.info
Профессия – слушать океан
На противолодочном корабле гидроакустики на особом счету. От них зависит успех выполнения основной боевой задачи – поиска субмарины.
Недавно большой противолодочный корабль «Вице-адмирал Кулаков» вернулся из рекордного по продолжительности в новейшей истории Военно-Морского Флота России похода. В море североморцы выполняли самые разнообразные задачи, в том числе поиск и слежение за подводными лодками условного противника. В походе этим занимались гидроакустики, возглавляемые капитан-лейтенантом Михаилом Громыко.
Для офицера и его подчинённых это плавание ознаменовалось успехом, который стал закономерным результатом интенсивной профессиональной подготовки всех специалистов радиотехнической боевой части.
Михаил Александрович служит на БПК «Вице-адмирал Кулаков» уже восемь лет. Сам – дальневосточник, военно-морское училище окончил во Владивостоке по специальности «инженер-радиотехник». Первые годы службы прошли в сдаточном экипаже авианесущего крейсера «Викрамадитья». А вскоре после передачи корабля индийским морякам отправился из Северодвинска в Заполярье в соединение противолодочных кораблей Кольской флотилии разнородных сил Северного флота. Здесь он и влился в экипаж БПК «Вице-адмирал Кулаков».
– На гидроакустике лежит очень высокая ответственность, особенно в боевой обстановке, когда готовность специалистов оперативно обнаружить подводную цель зачастую спасает жизнь всего экипажа, – считает капитан-лейтенант Михаил Громыко.
– Главное в нашей деятельности – поиск, обнаружение, классификация подводных и надводных целей, слежение за ними и передача информации о них по каналам связи. Специалисты ГАГ хорошо знают основы электротехники, гидроакустики и гидролокации, что необходимо для понимания физических процессов, происходящих при работе гидроакустической станции (ГАС), и многое другое. Отличное знание материальной части, способность быстро определить направление, откуда исходит звук, точное распределение звуковых раздражителей по громкости, тону и тембру, выносливость (ведь большую часть служебного времени специалист проводит в замкнутом пространстве) – этими и другими профессиональными качествами в полной мере обладают гидроакустики, – поясняет капитан-лейтенант Михаил Громыко.
По словам офицера, коллектив ГАГ БПК «Вице-адмирал Кулаков» слаженный, все имеют опыт службы десять лет и более. Среди них техник старший мичман Олег Павлов, старший сержант Алексей Баев, главный старшина Александр Яковлев, старшина 2-й статьи Дмитрий Беляев, старшие матросы Виталий Расторгуев, Владислав Солдатов.
Инженер гидроакустической группы старший лейтенант Евгений Горожа быстро перенял опыт и знания старших товарищей.
– Специальность гидроакустика – это целая наука, – рассказывает о профессии офицер. – Например, звук от подводного взрыва гранаты в океане фиксируется приборами за несколько тысяч километров от места эксперимента. В воздухе такой взрыв был бы слышен на расстоянии не более нескольких километров, а в лесном массиве – за пару сотен метров.
Звук распространяется в водной среде очень далеко. Все страны, строящие подводные лодки, тратят миллионы, чтобы сделать свои субмарины менее шумными. Классификация цели – очень сложный процесс в работе гидроакустика. Навыки быстрой и уверенной классификации контакта вырабатываются годами практической работы.
Например, при большой плотности рыбы в косяке эхо бывает настолько чётким, что его можно принять за эхо от подводной лодки. Как бы ни были совершенны приборы, эффективность обнаружения подводной лодки зависит от профессиональной подготовленности и опыта гидроакустика, который при обнаружении эха классифицирует его по нескольким признакам. Сейчас противолодочники БПК «Вице-адмирал Кулаков» используют надёжную поисковую ГАС, но нам известно, что отечественные разработчики существенно продвинулись в совершенствовании такой техники.
В этом походе гидроакустики БПК «Вице-адмирал Кулаков» успешно «поохотились» в восточной части Атлантического океана. Старший матрос Виталий Расторгуев на экране кругового обзора обнаружил неопознанную цель. Он тут же провёл сверку данных с расчётом БИЦ. По этому пеленгу надводных объектов не наблюдалось, из чего был сделан вывод об обнаружении субмарины. Как и полагается, по кораблю была объявлена учебная тревога.
– Корабельному противолодочному расчёту боевая готовность № 1, – объявил по корабельной трансляции вахтенный офицер капитан 3 ранга Антон Лучшев.
Спустя три минуты по произведённым расчётам стало ясно, что установлен контакт с иностранной подводной лодкой. Командир корабля капитан 2 ранга Станислав Рощупкин принял решение преследовать цель. Слежение длилось несколько часов. Объект передавали от одного корабля отряда другому.
У капитан-лейтенанта Михаила Громыко за плечами двенадцать дальних походов, и, по его словам, обнаружение подводной лодки для гидроакустиков корабля в общем-то рядовое событие. Каждый год кулаковцы «ловят» по две-три субмарины и наработали в этом плане солидный опыт.
На гербе БПК «Вице-адмирал Кулаков» изображён древнеримский бог морей Нептун, пронзающий подводную лодку, что очень символично, только у гидроакустиков капитан-лейтенанта Михаила Громыко вместо трезубца луч гидролокатора.
Источник: redstar.ru
Некоторые аспекты гидроакустики
Гидроакустическая антенна кригсмарин «Балкон», 1943 г.
Ученые исследовательской лаборатории адмиралтейства разработали метод цифровой кросскорреляционной обработки сигналов, шифр «ДАЙС» (акустический цифровой компьютер), для серии испытаний гидроакустических неподвижных систем наблюдения «КОРСЭЙР», протяженные антенны с вычислительным наземным центром на Шетландских островах, для обработки данных и сверхдальнего, свыше ста миль, обнаружения подводных лодок. Эти методы были заложены в разработку гидроакустической антенны «КНАУТ», являющейся развитием немецких разработок гидроакустических антенн «Группенхёрхгерэте». В первых проведенных лабораторией испытаниях «КНАУТ» использовались многогидрофонные решетки, установленные на корпусах лодок «Тайрлес» и «Туле». По высказываю Филда «Эти испытания были настолько успешными, что в течение нескольких недель было предложено увеличить массив антенны до горизонтальной линии, состоящей из 96 элементов таким образом, чтобы сигналы могли обрабатываться из участков различной длины».
Затем подводная лодка приняла участие в «летних учениях» того же года, во время которых при помощи гидроакустических средств «Туле» обнаружила свыше 130 различных кораблей, из которых 36 были целями учений, лодке приписали восемь успешных атак после обнаружения гидроакустическим массивом датчиков. Аналогичная подводная лодка, не оборудованная этим набором средств, не смогла добиться ни одного обнаружения в течение трех недель.
Исследовательская программа «КНАУТ» привела к разработке того, что стало известно позднее как тип 186 или «Искатель», развитие исследованного массива с 12 двойными гидрофонами на оба борта подводной лодки — 24 гидрофона с каждой стороны. Сигнал от гидрофонов обрабатывался в диапазонах частот 300-600 Гц и 600-1200 Гц, и сигнал выводился на бумажный самописец с четырьмя перьями, представляющих каждую полосу частот с каждого борта. «Искатель» особенно был полезен с учётом значительного прогресса снижение акустического поля лодки, в основном из-за применения резиновых амортизаторов, решение которое заимствовали с захваченной немецкой лодки Ю-570 и внедрение которого привело к снижению шума на лодках серии «Порпойс» на 3% от принятой нормы.
[Корни «неверных» опасений в советских успехах по повышению акустической скрытности подлодок и последующего шока американцев высоким уровнем шумов «Ивана Вашингтона»]
Принятое расположение гидрофонов формировало единый неподвижный луч. Это означало, что подводная лодка должна была либо кружить, либо идти синусоидальным курсом, при этом соблюдая максимальную скрытность. Несмотря на значительные возможности ГАС типа 186, были признаны его ограничения. Основное ограничение накладывалось слабой подвижностью дизельных подводных лодок.
[Британские учёные, инженеры и моряки в год советской космонавтики выясняют, почему американцы не будут строить неатомные лодки на сто лет вперёд]
ГАС типа 186 впоследствии устанавливалась на лодки всех классов, включая ПЛАРБ. Она закупалась на том основании, что имела диапазон обнаружения от 50 до 60 миль в благоприятных условиях по сравнению с шумопеленгаторами типа 2001 с дальностью обнаружения от 25 до 30 миль. Однако монтаж был проведён только в конце программы после замены обоснования «предусматривает» на «обеспечивает».
[Такие дальности как-то объясняют существующую белую зависть американцев и поныне]
Хотя и тип 186, и тип 2007 хорошо себя показали в решении задач обнаружения, оставалась необходимость иметь возможность классификации целей. Как следствие, семь наборов приборов классификации целей AN/BQQ-3 DEMON/LOFAR, переименованных в сонар тип 2006, были приобретены в США. Четыре набора были использованы на подводных ракетоносцах, а один в качестве горячего резерва, один в качестве просто ЗИП и один в качестве учебного.
[Размен: остров в Индийском океане на технологии ПЛАРБ]
Но с январской директивой из Адмиралтейства от 1948 года: «На войне основной задачей наших подводных лодок будет перехват и уничтожение подводных лодок противника в водах, контролируемых противником».
[Холодная война говорите?]
Но работа над этим гидролокатором была прекращена в 1959 году в рамках общей программной политики НАТО, и дальнейшие изыскания были переданы французам. Голландцы вышли из программы через год. Французы затянули время сдачи втрое, а затем честно признались, что воспользовались этой работой для производства своей собственной версии комплекта 218, заявив, что они не будут покупать что-либо из оборудования сами, но что Великобритания должна опплатить всю стоимость разработки.
Интересным побочным открытием было то, что гидролокатор 719 в пассивном режиме мог перехватывать активный сигнал гидролокатора 177 на расстояние до 35 000 ярдов с точностью ± 5°, что в пять раз больше дальности, на которой срабатывал принимающий тракт гидролокатора корабля, работающего на излучение.
[Показательно о недостатке работы на излучение]
Хакманн категорически заявляет, что одним из двух наиболее ценных вкладов в противолодочную борьбу США во время Второй мировой войны был батитермограф.
Измеритель скорости звука был спроектирован в 1932 году на корабле Королевского военно-морского флота Великобритании «Оспри», и после разработки и экспериментального применения скорость звука под водой могла быть точно определена и, таким образом, влияние градиентов температуры, преломления, отражения, рассеяния, распространения и поглощения, а также всех факторов, влияющих на качество выполнения целей ПЛБ начали понимать. Программа интенсивных испытаний была предпринята в 1930-х годах, и к 1937 году было проведено 285 испытаний в различных уголках мира.
Но именно американцы разработали батитермограф, ставший полезным инструментом для подводников, и тогда британцы показали американским подводникам, как слой скачка для достижения наилучшего эффекта. Британцы купили американский батитермограф AN/BSH-2, который использовался в морях на британских подводных лодках во время Второй мировой войны.
[и далее до 450 мегафлопс и 400 гигабит в секунду]
Все равно подводный звуковой канал и даже летом в наших широтах дрянь. Так что даже вооружение малошумными в полсотни дБ приведённого шума «Вирджиниями» ВМФ РФ не поможет. А вот ближе к экватору ситуация как раз меняется, до возможности скрытого отслеживания китайских ракетоносцев в первой дальней зоне акустического обнаружения 50 — 100 км при грамотном маневре по глубине и курсовому углу «Вирджиниями» с широкоапертурными бортовыми антеннами гидроакустических комплексов.
[см. последний вып. Морской радиоэлектроники за 2019 год]
[Тут разве что глобальное изменение климата, океанских течений следовательно гидрологии что-то изменит. Таким образом ревущий в ПЗК «Посейдон» можно сравнить с «трубой Иерихона» на немецких «штуках», вселять страх своим ревом и неминуемой гибелью от «грязного» взрыва.]
Вы сказали о «сверхчистом» ядерном заряде. Звучит как оксюморон.
— Почему же? Что такое «чистый»? Как ни посмотри, для зажигания термоядерной реакции без ядерного взрыва не обойтись, то есть должна быть какая-то радиоактивность. Значит, чтобы ее не было, во-первых, нужно создать такой заряд, который давал бы очень небольшое количество осколков деления, а это требует эффективного запала небольшой мощности.
Вот созданием такого запала, спички, грубо говоря, у нас занимался Юрий Сергеевич Вахромеев, наш главный «геолог» — он много мирными взрывами занимался. Второе — это растопка, береста, то есть способы и средства для того, чтобы разжечь реакцию в самом термоядерном узле. Эту задачу лучше решил арзамасский ВНИИЭФ.
Там Владислав Николаевич Мохов, к сожалению, уже покойный, был ведущим специалистом. Дальше уже горение дров, собственно термоядерная реакция, часть работ выполнял ВНИИТФ с моим участием. В итоге мы создали заряд, при взрыве которого никаких осколков деления не возникает — только нейтроны, но они быстро улетучиваются, так что остается только проблема наведенной ими активности.
Но это задача, решаемая техническими путями, потому что можно подобрать такие материалы, которые слабо активируются, подобрать нейтронную защиту, в нашем заряде все это было сделано, так что у нас была очень небольшая наведенная активность. В итоге чистота после взрыва была практически полная. Это действительно была уникальная разработка, очень интересная, очень оригинальная.
— «Чистых» взрывов было довольно много, но больше экспериментальных. Заключительный — наша совместная с ВНИИЭФ работа, 150-килотонный заряд, в котором лишь доли процента энерговыделения осуществлялось за счет деления, остальное — за счет термоядерных реакций
А на Кольском полуострове использовался, грубо говоря, небольшой кусочек от этого заряда. Он тоже был достаточно чистый, к тому же там применили еще и систему отвода активности в сторону от полезной руды. Поэтому, когда «выпустили» эту руду, она оказалась действительно практически чистой, ее можно было использовать, она удовлетворяла всем нормам. Но на практике такие заряды не успели применить из-за ограничений на подземные испытания. Да и радиофобия, конечно, сыграла свою роль.
Эхолокация приобретает важное значение после начала стрельбы, а новые технологии усиления и обработки сигналов улучшат её качество в будущих сражениях. Существует физический компромисс между дальностью эхолокации и разрешением антенны. Ограниченная информативность низкочастотных (НЧ) систем и тот факт, что сигналы ухудшаются в зависимости от квадрата расстояния между эхолокатором и целью, делают их менее эффективными, чем принято считать в популярной культуре. Центр стратегических и бюджетных исследований считает, что применение вычислительных технологий «биг дейта» компенсирует некоторые из этих ограничений, позволяя обрабатывать отраженные гидроакустические сигналы, «подобно тому, как улучшают в инстаграммах фотографии». Это, вероятно, сделает НЧ эхолокацию полезным средством противолодочной борьбы (ПоЛБы) тактического и оперативного уровня».
Источник: shoehanger.livejournal.com