Комплекс технических средств противоторпедной защиты подводной лодки

Изобретение относится к средствам противоторпедной защиты подводных лодок, в частности к устройствам гидроакустического противодействия действиям противника. Предложен комплекс технических средств противоторпедной защиты подводной лодки, характеризующийся наличием группы самоходных автономных подводных аппаратов, каждый из которых оснащен системами связи и взаимного позиционирования, а также приемными и излучающими гидрофонами с возможностью излучения каждым аппаратом части первичного и вторичного акустических полей подводной лодки в местах, соответствующих базовым точкам акустического поля, для формирования имитационной пространственной копии акустического поля подводной лодки, при этом в группе по меньшей мере один подводный аппарат выполнен с возможностью встречного движения на уничтожение при обнаружении зондирующего импульса гидролокатора атакующей торпеды. Техническим результатом изобретения является повышение достоверности имитации подводной лодки, эффективности и надежности работы комплекса противоторпедной защиты и гидроакустического противодействия торпедной атаке. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к средствам противоторпедной защиты подводных лодок, в частности, к устройствам гидроакустического противодействия действиям противника.

Анализ материалов зарубежной прессы показывает, что основными типами современных торпед, входящих в состав вооружения подводных лодок (ПЛ), являются:

- дальноходные самонаводящиеся торпеды типа Mk-48 различных модификаций калибра 533 мм, размещаемые на подводных лодках;

- малогабаритные противолодочные торпеды типа Mk-54, предназначенные для размещения на надводных кораблях, противолодочных самолетах и вертолетах, а также являющиеся боевыми частями минных комплексов и противолодочных ракет, применяемых с надводных кораблей.

Отличительной особенностью этих торпед является высокая помехозащищенность их акустических систем самонаведения (АСН), от естественных и искусственных помех, что обеспечивает их высокую эффективность на мелководье и при стрельбе по малошумным приледненным ПЛ, лежащим на грунте ПЛ, а также в условиях гидроакустического противодействия ПЛ-цели.

Роль противолодочного оружия в боевом столкновении с ПЛ состоит:

- в исключении выполнения последующих (n-1) торпедных атак иностранной ПЛ путем поражения ее ответным комбинированым торпедным и ракетным залпом ПЛ;

- в выполнении упреждающего или ответного залпа оружием для:

- нарушения и срыва телеуправления, а соответственно снижения вероятностей обнаружения и догона торпедой самообороняющейся ПЛ;

- принуждения иностранной ПЛ к маневру уклонения на максимальной скорости для повышения ее шумности, что увеличит возможность определения ее координат защищаемой ПЛ для применения по уклоняющейся ПЛ противника, первой применившей оружие, противолодочные торпеды и ракеты;

- снижения возможностей иностранной ПЛ по обнаружению ПЛ, первой применившей торпеды, путем экранирования шумов ПЛ шумами движущейся торпеды, выпущенной с ПЛ.

Назначение самоходных и дрейфующих приборов помех состоит [1]:

- в экранировании шумов ПЛ шумами средств гидроакустического противодействия (ГПД) для срыва целеуказания, исключение телеуправления и снижения вероятности обнаружения торпедой противника уклоняющейся ПЛ;

- в отведении торпед противника на ложные цели (направления) и создании мощного акустического шума, снижающего дальность и уменьшающего вероятность обнаружения ПЛ активным и пассивным каналами системы самонаведения (ССН) и вероятность догона торпедой противника уклоняющейся ПЛ.

Назначение антиторпед, как средств противоторпедной защиты (ПТЗ), состоит [1,2] в уничтожении торпед противника, прошедших рубежи ГПД, выставленных с ПЛ, и в снижении вероятностей догона или поражения торпедой уклоняющейся ПЛ, а также в уничтожении торпед, обнаруженных на малых дальностях (2-4 км), когда не обеспечивается своевременное применение нашей ПЛ средств ГПД.

Обозначив роли оружия, средств ГПД и антиторпед, следует отметить, что их приоритет в применении в значительной степени зависит от вида торпедной атаки - упреждающей или ответной, взаимных дальностей обнаружения сторон, дальностей обнаружения торпед, реакции ПЛ на самооборону и гидроакустической совместимости используемых ею средств обнаружения гидроакустического комплекса (ГАК), применяемого оружия (торпед, ракет), средств ГПД и активных средств ПТЗ.

В условиях боестолкновения требуется незамедлительное принятие решения, поэтому актуальна задача создания комплексного средства ГПД, объединяющего функции приборов помех, имитатора, антиторпеды и, возможно, атакующей торпеды, которая значительно сократит время командиру для принятия решения на запуск такой системы самообороны при обнаружении атаки.

Известен патент RU2662573C2 от 11.05.2016 "Подводный помехопостановщик", в котором предложен имитатор первичного поля ПЛ, подводного аппарата, постановщик дипольных помех и тепловых инфракрасных ловушек против систем управления средств воздушного нападения, а для имитации вторичного поля ПЛ используется генератор газовых пузырьков, формирующих крупный неподвижный, отражающий акустический сигнал, объект. Недостатками предложенного решения является формирование первичного поля точечным излучателем, достаточно легко классифицируемый способ формирования вторичного поля, а также отсутствие активной системы уничтожения торпед.

Наиболее близкий способ - патент на полезную модель RU115754U1 "Средство противодействия гидроакустическим комплексам подводных объектов", в котором на корпусе по контуру подводной лодки от носа до кормы расположено несколько отдельных буксируемых модулей с излучателями гидроакустических сигналов. Целью такого решения является имитация сигналов и шумов подводной лодки имитатором, расположенным на некотором расстоянии от нее. Достоинством такого решения является использование энергетической системы подводной лодки для питания имитатора и пространственная структура имитируемых шумов, а недостатком - необходимость присутствия реальной подводной лодки в непосредственной близости для буксировки имитатора, а также отсутствие активной защиты от торпедной атаки - в случае срыва наведения на имитатор торпедный гидролокатор может обнаружить корпус ПЛ и атаковать его.

Техническим результатом изобретения является повышение достоверности и эффективности работы системы гидроакустического противодействия ПЛ от нападения за счет комплексного использования группы автономных подводных аппаратов для формирования пространственной копии акустического поля ПЛ, позиционированно и согласованно движущихся в соответствии с траекторией движения имитируемой ПЛ.

Технический результат достигается тем, что каждый из группы самоходных автономных подводных аппаратов, движущихся согласованным строем, генерирует широкополосную или прицельную по частоте помеху, первичное и вторичное поля части имитируемой ПЛ, дистанционно управляется по акустическому каналу, а один или несколько аппаратов группы способны выполнять функции антиторпеды.

Все аппараты оснащены гидроакустическими модемами с системой взаимного позиционирования, что позволяет обмениваться информацией, поддерживать общую систему координат, координировать действия аппаратов для переключения режимов движения и генерации помех и уничтожения атакующей торпеды.

Гидроакустическое взаимодействие аппаратов в группе достигается программно-временным включением и выключением работы самоходного имитатора ПЛ (СИПЛ) и приборов заградительных помех для обеспечения обнаружения, выработки целеуказания и применения антиторпед, а также разнесением по частоте сигналов гидроакустического модема и излучаемых сигналов имитатора. Противоторпедная защита, в общей задаче самообороны, предусматривает также маневр уклонения ПЛ в течение времени, необходимого для отхода от начального местоположения на расстояние исключающее догон торпедой уклоняющейся ПЛ, и повторное применение по ней торпедного оружия атакующей ПЛ противника. При этом маневр уклонения ПЛ должен производиться на таких скоростях и курсах отхода, при которых возможны восстановление контакта с торпедой, выработка целеуказания по ней и стрельба антиторпедами. Средства ГПД подстраиваются под текущее положение ПЛ, чтобы обеспечивать наилучшую защиту, для чего ПЛ может по гидроакустическому каналу передавать команды на группу ГПД для изменения режима работы или траектории движения.

Техническая реализация предлагаемого технического решения представлена на:

Фиг. 1 - структура бликовых точек акустического сигнала относительно корпуса ПЛ;

Фиг. 2 - схема позиционирования автономных подводных аппаратов для имитации пространственного акустического поля ПЛ

На фиг. 1 приведена пространственная структура акустического сигнала ПЛ. Кружками показаны положения ярких "бликов" - базовых точек отраженного сигнала (вторичного поля ПЛ), там же могут быть отображены источники первичного акустического поле подводной лодки 1. Яркими «бликами» с любого курсового угла являются носовая оконечность 2, выступающие из корпуса рули 3, рубка 4 с антеннами 5 и шноркелями 6, винты 7.

На фиг. 2 представлена схема расположения самоходных подводных аппаратов 8 для имитации пространственной структуры акустического сигнала ПЛ, в соответствии с его базовыми точками, обозначенными на фиг. 1. Комплекс технических средств противоторпедной защиты подводной лодки включает группу автономных подводных аппаратов, каждый из которых содержит корпус с движителем, блок управления и средства гидроакустического противодействия, а также каждый аппарат оснащен системой гидроакустической связи и позиционирования для осуществления движения заданным строем и обмена между собой информацией о текущем состоянии и относительном положении. Каждый аппарат в группе формирует и излучает свою часть акустического поля подводной лодки, что позволяет формировать распределенное в пространстве и достоверное по структуре акустическое поле имитируемой подводной лодки. Тип имитируемой ПЛ может быть изменен по заранее заданной программе или по команде оператора, переданной гидроакустическим модемом.

Комплекс технических средств противоторпедной защиты подводной лодки работает следующим образом: запускается группа автономных подводных аппаратов, входящих в состав комплекса, аппараты включают гидроакустические системы связи и позиционирования, определяют положение соседних аппаратов, распределяют между собой взаимное положение для имитации акустического поля заданного типа ПЛ, выстраиваются заданным строем и двигаются по определенной траектории по командам, передаваемым на гидроакустический модем или по записанной программе. Каждый подводный аппарат излучает часть первичного акустического поля ПЛ, характерную для той части корпуса, в районе которой находится этот аппарат. При обнаружении зондирующего импульса каждый аппарат формирует свою часть эхо-сигнала, привязанного к положению аппарата в группе. Таким образом, первичное и вторичное поле такого имитатора имеет распределенную в пространстве сложную по временным и спектральным параметрам структуру, повторяющую поле подводной лодки повышая тем самым достоверность ее имитации.

При изменении типа имитируемой подводной лодки по команде оператора, переданной через гидроакустический модем или по заданной программе, автономные подводные аппараты, входящие в состав комплекса противоторпедной защиты, перемещаются и позиционируются в пространстве, имитируя пространственное акустическое поле этой ПЛ, и излучают соответствующие этому полю первичные и вторичные сигналы.

Эффективность работы противоторпедной защиты ПЛ повышается также за счет наличия в комплексе одного или нескольких аппаратов, выполняющих функцию антиторпед, то есть обладающих возможностью встречного движения на уничтожение при получении гидрофонами сигнала от атакующей торпеды.

Пространственное формирование акустического поля подводной лодки для ее имитации предложенным комплексом, состоящим из группы автономных подводных аппаратов, оснащенных системой связи и позиционирования, повышает достоверность имитации подводной лодки и надежность работы противоторпедной защиты подводной лодки.

Список литературы:

1. Коровина, Г.М., Кузьмицкий, М.А., Луцкий, А.Н., Новаков, В.А. Формирование методики оценки эффективности МПО в ГНЦ «Гидроприбор» / Г.М. Коровина, М.А. Кузьмицкий, А.Н. Луцкий, В.А. Новаков // Подводное морское оружие. - 2020. - Вып. 2(50). - С. 72-81.

2. Буренок, В.М., Ивлев, А.А., Корчак, Ю.В. Развитие военных технологий XXI века: проблемы, планирование, реализация / В.М. Буренок, А.А. Ивлев, Ю.В. Корчак. - Тверь: Купол, 2009. - 624 с.

1. Комплекс технических средств противоторпедной защиты подводной лодки, характеризующийся наличием группы самоходных автономных подводных аппаратов, каждый из которых оснащен системами связи и взаимного позиционирования, а также приемными и излучающими гидрофонами с возможностью излучения каждым аппаратом части первичного и вторичного акустических полей подводной лодки в местах, соответствующих базовым точкам акустического поля, для формирования имитационной пространственной копии акустического поля подводной лодки, при этом в группе по меньшей мере один подводный аппарат выполнен с возможностью встречного движения на уничтожение при обнаружении зондирующего импульса гидролокатора атакующей торпеды.

2. Комплекс технических средств по п. 1, характеризующийся наличием количества автономных подводных аппаратов в комплексе в зависимости от типа имитируемой подводной лодки.