Системы борьбы с необитаемыми аппаратами — асимметричный ответ на угрозы XXI века

За последние 20 лет такие страны, как США, Великобритания, Франция, Германия, Китай и Израиль, в 20–30 раз увеличили объемы финансирования работ по созданию необитаемых аппаратов военного и гражданского назначения [1].

В настоящее время все разрабатываемые необитаемые аппараты можно разделить на три класса: воздушные, наземные и морские (рис. 1). При этом морские аппараты делятся на два больших класса: надводные и подводные.

В первую очередь, в данной книге будут рассматриваться необитаемые аппараты, которые составляют класс боевых морских роботов (БМР). Под такими аппаратами понимаются необитаемые надводные и подводные аппараты, как самоходные, так и стационарные или дрейфующие, а также ряд воздушных (летательных) аппаратов, функциональным предназначением которых является нанесение ущерба морским военным объектам противника (или обеспечение таких действий), береговым структурам обеспечения деятельности ВМС, и общем случае, военно-морскому потенциалу противоборствующей стороны.

Рис. 1. Обобщенная классификация необитаемых аппаратов.

Раскроем некоторые термины и сокращения, используемые в мировой практике для обозначения отдельных классов необитаемых аппаратов, а также приведем их русскоязычные аналоги, используемые далее в тексте книги [2].

Необитаемые аппараты (англ. Unmanned Vehicles — UV) включают следующие категории технических средств и робототехнических комплексов и систем на их основе:

— термины Unmanned Aircraft Vehicles (UAV) или Unmanned Aircraft Systems (UAS) обозначают беспилотные летательные аппараты (БЛА). Здесь необходимо отметить, что, во многих случаях, аппарат (vehicle) понимается как система элементов (system), что приводит к взаимозаменяемости данных терминов;

— термин Unmanned Ground Vehicles (UGV) принят для обозначения мобильных наземных роботов (МНР);

— термин Unmanned Maritime Systems (UMS) обозначает необитаемые морские системы (НМС), которые включают в свой состав:

— необитаемые надводные аппараты (ННА), обозначаемые как Unmanned Surface Vehicles (USV) и

— необитаемые подводные аппараты (НПА), обозначаемые термином Unmanned Underwater Vehicles (UUV). В свою очередь, НПА разделяют на дистанционно управляемые НПА (англ. Remotely Operated Vehicles — ROV, в отечественно литературе их обозначают как телеуправляемые, привязные) и автономные НПА (Autonomous Underwater Vehicles — AUV).

Данная книга посвящена рассмотрению систем борьбы с необитаемыми морскими системами, поэтому остальные необитаемые аппараты будут упоминаться далее исключительно в качестве характерных примеров. Тем не менее, ряд решений и проблем, описываемых ниже, так же распространяется и на другие типы СБНА, в том числе, на воздушные и наземные.

Достаточно активное выделение средств на создание необитаемых аппаратов именно военного назначения (боевых роботов) началось примерно в середине 1980-х гг., когда в США были начаты разработки по созданию беспилотных летательных аппаратов, прежде всего, направленных на выполнение разведывательных функций.

На рис. 2 [3] отражена динамика выделения средств Министерством обороны США (Department of Defence — DoD) на разработку БЛА. Из графика можно так же отметить, что после террористической атаки 11 сентября 2001 года, послужившей предлогом для начала боевых действий в Афганистане, объемы финансирования существенно возросли.

Рис. 2. Объемы финансирования на разработку БЛА.

Необходимо отметить, что наибольшее внимание (по ряду объективных причин) в настоящее время уделяется БЛА (рис. 3). Необитаемые морские системы имеют гораздо меньшее финансирование по сравнению с авиационными, однако, подобное положение качественно изменяется в последнее время.

Рис. 3. Финансирование, выделенное на необитаемые роботизированные системы Министерством обороны США: 1 — эксплуатация и техническое обслуживание; 2 — приобретение готовых образцов; 3 — исследование, разработка, испытания и оценка образцов [4].

В частности, на рис. 4 проиллюстрирована общая динамика роста числа исследований, проводимых в рамках развития необитаемых подводных аппаратов. Как можно видеть, за время, прошедшее с момента проявления государственной заинтересованности в военных необитаемых подводных аппаратах (около 20 лет), исследователями в США была проделана существенная работа, определяющая их современное главенствующее положение в рассматриваемой области.

Рис. 4. Динамика развития операций с применением НПА, проводимых американскими исследователями [5].

В целом, востребованность необитаемых морских систем в ближайшем будущем будет только увеличиваться, что иллюстрирует прогноз (рис. 5.), составленный зарубежными экспертами на основе анализа современного состояния мирового рынка подобных устройств. Как можно видеть, уже к 2019 г. общее количество таких систем может возрасти в два раза по сравнению с 2012 г.

Рис. 5. Качественный глобальный прогноз мирового рынка необитаемых морских систем до 2020 года: 1 — НПА; 2 — ННА [6].

В июне 2002 г. на ежегодном форуме «Текущая стратегия» ВМС США презентовали новое видение будущего флота, представив широкой общественности документ, получивший название «Морская мощь 21» (англ. Sea Power 21) [7].

Рис. 6. Обобщенная структура концепции «Морская мощь 21».

На рис. 6 приведена общая структура представленной концепции будущей боевой деятельности военно-морского флота США. Эта концепция обеспечивает всеохватывающее руководство разработкой и применением всех систем ВМС [8]. При этом подразумевается, что будут обеспечены четыре основных качества:

1. Боевая решительность. Каждая группа подразделения ВМС будет оснащена, организована и обучена для обеспечения решающего воздействия на противника, смертельного или не смертельного (в зависимости от ситуации);

2. Боевая устойчивость. ВМС будут способны оперативно доставляться к месту боевой дислокации и оставаться там в течение продолжительного времени. Трансформация к полностью морским свойствам обеспечит еще большие экспедиционные возможности военно-морских и объединенных сил;

3. Быстрое реагирование. Военно-морские силы США будут проводить операции по всему миру круглосуточно, продолжая действовать с моря, без ограничений, вызванных базированием или получением разрешений;

4. Оперативность действий. Техническое развитие сил ВМС и их непрерывная организационная трансформация позволят создать еще более гибкие и оперативные в действии силы.

Концепция «Морская мощь 21» предполагает три основных направления действий военно-морского флота США — «Морской удар», «Морской щит» и «Морское базирование», которые реализуются и объединяются посредством единой сетевой концепции ForceNet.

Морской удар (англ. Sea Strike) подразумевает перенесение наступательной мощи в любой район мира. Эта часть концепции способствует улучшению управления, связи, ЭВМ, разведки, точности, скрытности и живучести для ускорения оперативности действий, увеличения их диапазона и эффективности.

Морской щит (англ. Sea Shield) предусматривает максимально возможное расширение зоны морской безопасности США. В рамках этой части развиваются военно-морские способности и возможности, относящиеся к обороне страны, контролю ситуации на море, обеспечению обороны на суше. Применение данной концепции способствует убеждению в безопасности союзников, усилению фактора сдерживания и защите объединенных сил.

Морское базирование (англ. Sea Basing) основывается на автономном использовании моря как маневренного пространства с учетом отсутствия баз на суше. Эта концепция обеспечивает руководителей объединенных сил необходимым командованием и управлением, огневой поддержкой наземных операций и их материально-техническим обеспечением, таким образом, минимизируя количество уязвимых ресурсов на суше.

FORCEnet (название может быть дословно переведено как войсковая сеть) служит для интеграции обозначенных областей действия. Она является операционной концепцией и структурной схемой для ведения боевых действий на море в эпоху информационных технологий, которая объединяет военных, датчики, сети, командование и управление, носители и вооружение в связанную информационную сеть.

Трансформация ВМС США базируется на новых современных технологиях, в том числе информационных, позволяющих создавать новые образцы военно-морской техники и высокоточного оружия, повысить оперативность и эффективность боевого управления и взаимодействия мобильных соединений флота с силами и средствами морского базирования как в наступательных, так и в оборонительных операциях (рис. 7).

Рис. 7. Реализация концепции «Единая сеть сил ВМС» (FORCEnet) [9]: 1 — единая коммуникационная сеть; 2 — ведение непрерывного наблюдения средствами разведки, объединенными в сеть; 3 — каналы связи и передачи информации; 4 — единая сеть обмена информацией и система идентификации своих сил; 5 — полное взаимодействие с другими родами войск и военными структурами.

В качестве отдельных элементов системы FORCEnet будут использоваться космические аппараты (спутники), пилотируемая авиация, надводные корабли, подводные лодки, необслуживаемые воздушные, наземные и морские датчики. Отдельная существенная роль в системе отводится необитаемым аппаратам. Как уже упоминалось, сетецентрическая война на море подразумевает использование сети необитаемых носителей (воздушных, наземных, надводных и подводных), поставляющих информацию о вражеских территориях и акваториях, а также выступающих в качестве боевых платформ. Информация, полученная роботами, поступает на бортовые компьютеры автоматизированной системы боевого управления сил, участвующих в операции, которые находятся в «едином информационном боевом пространстве».

Также можно отметить характерную тенденцию к расширению взаимодействия между необитаемыми подводными и надводными аппаратами и развертываемыми наземными, подводными (находящимися в толще воды), донными, а также воздушными системами необслуживаемых датчиков.

В целом, сетецентрический подход к организации обмена информацией между датчиками, аппаратами и носителями подразумевает наличие трех слоев: информационного, сенсорного и исполнительного (рис. 8) [10].

Рис. 8. Модель сетецентрической структуры группы НПА.

При этом, информационный слой может состоять из всплывающих на поверхность необитаемых подводных аппаратов, надводных роботизированных аппаратов, беспилотных летательных аппаратов, буев или надводных кораблей обеспечения в различных сочетаниях. Сенсорный слой формируется группой НПА, оснащенных аппаратурой освещения и анализа обстановки, а также многоканальными средствами связи и навигации. В свою очередь, аппараты, составляющие исполнительный слой, выполняют конкретные поставленные перед группой НПА задачи (например, физическое уничтожение обнаруженных мин).

В качестве иллюстрации взаимодействия подобной единой системы, разрабатываемой в рамках реализации концепции FORCEnet, можно привести схему (рис. 9) организации испытаний сети «Морская паутина» (англ. Seaweb network). Данные испытания проводились в рамках учений в Мексиканском заливе с 1 по 8 февраля 2003 года.

Рис. 9. Схема взаимодействия элементов «Морской паутины» [11].

Особенно активное применение развертываемых необслуживаемых датчиков, взаимодействующих с необитаемыми морскими аппаратами, предполагается в сфере борьбы с подводными лодками противника в прибрежных водах США и их стран-союзников. Это связано с тем, что такие системы позволяют обеспечить ударные противолодочные силы гораздо более точным целеуказанием, чем это было раньше.

Для иллюстрации последних разработок американских специалистов в указанном направлении можно привести комплекс DADS.

Развертываемая автономная протяженная система (англ. Deployable Autonomous Distributed System — DADS) — это акустический комплекс быстрого реагирования рубежного типа, оперативно разворачиваемый для защиты гаваней, заливов или бухт дислокации подводных лодок в любой прибрежной акватории. Концепция построения этого комплекса приведена на рис. 10.

Рис. 10. Концепция построения комплекса DADS [12].

Базовую основу DADS составляют:

— сеть донных акустических станций с вертикальной и горизонтальной приемными антеннами и гидроакустическими модемами;

— сеть автономных донных станций с акустическими и неакустическими средствами обнаружения (в том числе и для дальнего обнаружения подводных лодок);

— комплект заякоренных гидролокаторов направленной подсветки (с остронаправленными излучателями подсветки) для создания рубежей наблюдений;

— один или несколько необитаемых подводных аппаратов, играющих роль точек доступа (для средств радио- и гидроакустической связи). Количество НПА в комплексе определяется протяженностью рубежа наблюдений.

Передача информации в сети донных станций может также осуществляться с использованием средств подводной сети гидроакустической связи, применяемых в системе Seaweb, упоминавшейся ранее. Предполагается, что уничтожение цели (подводной лодки) будет осуществляться с использованием вертолетов или самолетов с авиационными противолодочными минами или торпедами.

По мнению американских специалистов, создание подобных систем позволит вести продолжительное наблюдение за подводной обстановкой, своевременно обнаруживать и распознавать подводные цели на обширной акватории, а ее оперативное развертывание будет обеспечивать эффективное решение целого ряда важных стратегических задач.

Кроме того, необходимо отдельно отметить, что существующие в США далеко продуманные перспективы развития необитаемых подводных аппаратов предполагают их стремительную интеллектуализацию, которая приведет к возникновению действительно опасного класса устройств, которые смогут самостоятельно производить поиск подводных и надводных объектов противника, идентифицировать их и уничтожать, при этом оставаясь практически незаметными для самого противника (рис. 11).

Рис. 11. План развития морских роботизированных систем до 2034 года [13].

В генеральном плане развития НПА, выпущенном в 2004 году [8], были обозначены девять высокоприоритетных задач, которые обеспечивают действия в четырех направлениях, определенных планом «Морская мощь 21». В порядке приоритетности данные девять задач представлены ниже:

— разведка;

— противоминная борьба;

— противолодочная оборона (ПЛО);

— осмотр и идентификация подводных объектов;

— океанография;

— обеспечение связи и поддержка навигационных сетей;

— подводная доставка грузов;

— информационные операции;

— обеспечение внезапности удара.

Ряд возможных применений необитаемых надводных и подводных аппаратов в военных целях проиллюстрирован на рис. 12–15 [14]. На них введены следующие дополнительные обозначения: НК — надводный корабль; КА — космический аппарат; ГАС — гидроакустическая станция; ВОЛС — волоконно-оптическая линия связи; СРНС — спутниковая радионавигационная система.

Основные направления развития необитаемых аппаратов, которые представляют наиболее серьезную угрозу нашим национальным интересам, включают создание и совершенствование противолодочных и противоминных систем.

Рис. 12. Применение НПА и ННА для освещения оперативной обстановки.

Рис. 13. Применение НПА в целях противолодочной обороны.

Рис. 14. Применение НПА для поиска и уничтожения мин.

Рис. 15. Применение НПА при развертывании подводной связи.

Рассмотрим обозначенные направления более подробно и приведем несколько характерных примеров НПА и ННА, создаваемых для решения обозначенных задач.

1.1. Противолодочные необитаемые морские системы

Как справедливо отмечается в ряде зарубежных публикаций, с учетом современного развития разведывательных спутниковых и авиационных систем, позволяющих получать подробнейшие снимки земной поверхности, подводный флот в случае начала боевых действий может оказаться единственным средством, способным осуществить ответный удар. Таким образом, само по себе это обстоятельство, совместно с фактом наличия в составе ВМС страны подводных сил является серьезным сдерживающим фактором при возможном планировании против нее агрессии.

Однако, развитие необитаемых морских систем, которые позволят осуществлять оперативный поиск подводных лодок противника, их сопровождение и выведение их из строя (путем уничтожения или повреждения их жизненно важных узлов, например гребных винтов) существенно изменяет существующий баланс сил и ставит под сомнение возможность обеспечения ответных действий подводными лодками.

В качестве подобной системы, предназначенной для обеспечения противолодочных действий, можно привести разрабатываемую компанией «Electric boat» концепцию развертывания на базе подводных лодок типа «Огайо» сетевой системы устойчивого прибрежного подводного наблюдения (англ. Persistent littoral undersea surveillance system, networked, сокращенно — PLUSNet). Общий состав такой системы приведен на рис. 16, а конфигурация отдельных модулей — на рис. 17 и 18. Как можно видеть, в состав системы входит большое количество НПА разных типов, в том числе НПА-глайдеры (планеры), практически бесшумно перемещающиеся в воде за счет планирования, достигаемого изменением их плавучести.

Полуавтономная контролируемая сеть донных и подвижных датчиков PLUSNet должна обеспечивать на тактическом уровне и уровне окружающей среды повышение качества обнаружения, классификации, локализации и сопровождения малошумных дизель-электрических ПЛ в мелководных районах западной части Тихого океана [15].

Рис. 16. Общая структура системы PLUSNet.

Рис. 17. Применение ракетных шахт для размещения НПА Bluefin 21 и Sea Glider: 1 — пуск / прием НПА Bluefin 21; 2 — пуск / прием НПА Sea Glider.

Рис. 18. Применение ракетных шахт для размещения НПА Sea Horse и Xray: 1 — пуск / прием НПА Sea Horse; 2 — пуск / прием НПА Xray.

При этом одной из основных задач системы PLUSNet разработчиками заявляется «подготовка места боестолкновения», в том числе оперативное получение информации об особенностях распространения акустических сигналов в целях более точного обнаружения лодок противоборствующей стороны. Небезынтересно отметить, что в «западной части Тихого океана» расположены три основных страны, не являющиеся военными союзниками США, и имеющие в составе ВМС дизель-электрические ПЛ — Россия, Китай и КНДР.

Еще одна характерная иллюстрация разработки необитаемых аппаратов в целях борьбы с подводными лодками приведена в документе Министерства Обороны США, определяющем развитие необитаемых аппаратов до 2036 года (FY 2011–2036 Unmanned Systems Integrated Roadmap) [16]. В начале документа рассматриваются разные варианты применения необитаемых аппаратов в будущем. Процитируем один из вариантов развития событий с точки зрения американских военных:

«…Место событий: северная часть Тихого океана, прибрежный район.

Сложившаяся ситуация: количество и смелость скоординированных, провокационных усилий (в оригинальном тексте не обозначено, по отношению к кому действия являются провокационными, однако, логично предположить, что в американском документе подразумевается их провокационность по отношению к США) властей Республики Оранджландия (в оригинале — Orangelandia) и властей радикальной исламской нации-государства, расположенной в тропических зонах (± 20° широты), увеличились за последние 15 лет. Оранджландия имеет технологии создания и запуска ядерных межконтинентальных баллистических ракет, и несколько радикальных исламских стран также открыто обладают ядерным оружием. Несмотря на то, что роль ядерной энергетики возрастает, нефть остается главным энергетическим ресурсом, хотя получение доступа к нефти западными странами становится все более ограниченным и дорогим.

Сценарий событий: из гавани Молан Республики Оранджландия ночью, незаметно для Западных космических спутников, выходит 50-летняя бывшая советская атомная ПЛ проекта 971 (по западной классификации — класса Акула). Перемещения АПЛ ВМФ Оранджландии всегда тщательно отслеживаются из-за их редкости (меньше десяти выходов в год) и в, первую очередь, из-за статуса Оранджландии как страны-изгоя, имеющей ядерное оружие.

Выход подводной лодки из гавани определяется благодаря работе подводной сети наблюдения, которое отслеживает все перемещения судов в территориальных водах Республики Оранджландия.

Впереди по курсу движения подводной лодки находится ближайший необитаемый подводный аппарат — глайдер, который автономно отделяется от локальной сети необитаемых аппаратов с целью быстрого перехвата подводной лодки. Приблизившись на расстояние около 50 метров к проходящей мимо АПЛ, аппарату удается обеспечить прикрепление буксировочного троса к корпусу лодки, после чего он начинает буксироваться за ней (рис. 19).

Рис. 19. Иллюстрация из документа [16].

При этом, при погружении лодки на глубину, превышающую максимальную рабочую глубину аппарата, он разматывает трос, оставаясь на приемлемой для него позиции близко к водной поверхности. Каждые три часа он всплывает на поверхность и передает краткий отчет о своем местоположении, расходуя при этом малое количество энергии.

Эти отчеты принимаются орбитальным БЛА связи EQ-25, работающим на высоте около 23 000 метров в восточной части Тихого океана. EQ-25 является крайне выносливой воздушной системой, способной работать в течение двух месяцев без подзарядки…».

Не надо обладать закрытыми от простого гражданина знаниями, чтобы понять, какая страна подразумевается американскими специалистами под «Оранджландией».

Для полноты картины развития противолодочных необитаемых аппаратов приведем еще несколько примеров разрабатываемых систем.

Концепция создания необитаемых подводных аппаратов, базирующихся на атомных подводных лодках, начала разрабатываться в научно-исследовательском центре подводной войны ВМС США (англ. Naval Underwater Warfare Center — NUWS) еще с 1996 года [17].

Разрабатываемые в рамках указанной концепции подводные аппараты получили наименование «Manta». Аппаратами данного типа планируется вооружить вторую и последующие АПЛ типа «Virginia», а также многоцелевые атомные подводные лодки перспективных проектов. Эти лодки будут нести четыре разведывательно-ударных НПА, размещенных в носовой части в нишах легкого корпуса «мокрым» способом. Особенностью данного проекта является конформное расположение НПА (оболочка палубы аппарата является частью наружной обшивки легкого корпуса подводной лодки).

Согласно предлагаемой концепции (которую некоторые зарубежные источники характеризуют как «футуристическую»), НПА будет способен решать следующие задачи:

— обнаружение и уничтожение ПЛ, мин и других подводных целей с применением тяжелых и легких торпед, неуправляемых ракет, а в перспективе и высокоскоростных (суперкавитирующих) боеприпасов;

— ведение гидроакустической, радиотехнической и оптоэлектронной разведки;

— установка быстро развертываемых позиционных, мобильных и дрейфующих линейных антенн, низкочастотных гидроакустических излучателей, необслуживаемых подводных датчиков длительного действия и др., а также прибрежных систем обнаружения подводных лодок;

— осуществление широкополосной цифровой звукоподводной связи, управление распределенной сетью датчиков, ретрансляция данных от выдвинутых к побережью систем разведки и обнаружения подводных лодок на корабельные и береговые командные центры и центры тактической поддержки;

— развертывание малогабаритных автономных НПА для решения обеспечивающих и специальных задач;

— сбор гидрологических и океанографических данных, картографирование морского дна в интересах боевого обеспечения действий ПЛ и сил флота.

Определены две концепции создания НПА «Manta». Первая, получившая наименование «Proud conformal», предусматривает постройку НПА длиной 15 м, оснащенного двумя маршевыми движителями, четырьмя подруливающими устройствами, а также бортовым оборудованием управления и энергообеспечения. НПА данного типа будет способен нести полезную нагрузку (разведывательно-ударный модуль) массой до 8 т. В его состав войдут средства гидроакустической, радиотехнической и оптоэлектронной разведки, шесть-восемь малогабаритных, две легкие и две тяжелые торпеды, а также пусковая установка с восемью направляющими для неуправляемых 155 мм ракет.

Вторая концепция, названная «Integrated conformal» (получила также обозначение «Super Manta»), рассматривает возможность создания НПА длиной 25 м. и водоизмещением 90 т., способного нести функциональную полезную нагрузку массой до 14 т. (рис. 20).

Для подтверждения реализуемости концепции, отработки и интеграции необходимых технологий уже создана демонстрационно-экспериментальная модель аппарата, получившая обозначение MTV (Manta Test Vehicle). Ее масса 7,5 т, длина 11 м. Прочный корпус модели собран из трех цилиндрических секций диаметром 533 мм. Средняя (самая длинная) секция состоит из двух частей. В носовой секции размещается полезная нагрузка, в кормовой — аккумуляторная батарея, обеспечивающая работу всех систем, аппаратура управления, электродвигатель постоянного тока и движитель насосного типа. В состав навигационного комплекса входят инерциальная навигационная система, доплеровская ГАС и приемник NAVSTAR. Балластные цистерны выполнены в виде сфер, закрепленных на оконечностях боковых секций, в которых размещена аккумуляторная батарея, обеспечивающая ход модели со скоростью 5 уз в течение 13 ч. Наибольшая скорость MTV — 10 уз. Легкий корпус выполнен из стеклопластика.

Рис. 20. Внешний вид НПА «Manta» в представлении художника. На внешней поверхности аппарата видны ниши для выпуска оружия разных калибров.

Возможные области применения НПА «Manta» нашли свое отражение в Плане развития необитаемых подводных аппаратов, впервые изданном в США 20 апреля 2000 года (рис. 21) [18].

В качестве гибридного необитаемого аппарата, который можно отнести как к подводному, так и надводному классу, можно привести аппарат, получивший наименование ACTUV (Anti-submarine warfare Continuous Trail Unmanned Vessel), что можно перевести как «Противолодочное необитаемое судно непрерывного слежения» [19].

Общий предполагаемый облик аппарата (по состоянию на 2010 год) представлен на рис. 22. В дальнейшем, концепция построения корпуса ННА претерпела изменения, однако общий состав оборудования и назначение остались прежними.

Рис. 21. План использования перспективных подводных аппаратов в ВМС США.

Рис. 22. Общая схема ННА ACTUV.

Общий вес аппарата составит около 157 т. Длина корпуса составит примерно 19 м., при этом корпус судна в рабочем состоянии будет практически полностью погружен под воду, а над поверхностью воды останется только небольшая часть (арка), внутри которой будут расположены системы связи с оператором. Планируется, что судно будет развивать максимальную скорость до 35 узлов при автономности 30 суток.

Интересным фактом является привлечение к работе над созданием системы управления ННА разработчика игр-симуляторов Sonalysts [20].

Рис. 23. Интерфейс программы «ACTUV Tactics».

Представители данной компании разработали специальный тактический симулятор ACTUV Tactics Crowdsourced Simulator, предназначенный для моделирования тактических ситуаций при поиске и преследовании подводных лодок. Этот симулятор был представлен в свободном доступе в сети интернет, откуда его мог использовать любой желающий.

Это было сделано с целью выработки и получения интересных нестандартных подходов и эффективных приемов поиска и обнаружения подводных лодок. При этом игрок, установивший программу на свой персональный компьютер, может дать согласие на использование данных, полученных в ходе игры.

Еще один пример противолодочного необитаемого подводного аппарата являет собой НПА «Proteus» (рис. 24), разрабатываемый компанией Columbia Group.

Рис. 24. Многоцелевой НПА «Proteus».

Согласно данным отдельных источников [21], Proteus имеет длину 7,6 метра, вес около 3 тонн и может передвигаться под водой со скоростью до 10 узлов (около 18 км/ч), при этом запас энергии аппарата позволяет обеспечить его автономное перемещение до 600 км со средней скоростью 5–9 км/ч. Характеристики Proteus позволяют ему выполнять большое количество функций: от патрулирования заданной акватории до практически незаметного слежения за АПЛ, вооруженными межконтинентальными баллистическими ракетами. Аппарат оснащен грузовым отсеком, который может вмещать до 180 кг груза, включая различные датчики, коммуникационное оборудование, взрывчатку и т. п. Также к нему могут прикрепляться мобильная подводная мина MK 67 или торпеды МК 54, что позволяет ему в случае необходимости наносить удар по цели слежения.

Подобные противолодочные аппараты могут эффективно применяться при реализации концепции ВМС США «Держать в риске» (англ. Hold at risk) [4], которая подразумевает готовность к обнаружению подводной лодки противника около известной гавани, с учетом того, что время ее выхода в поход неизвестно (рис. 25). При этом, исходя из возможности господства противника в воздухе вблизи своей гавани, точка доставки необитаемого аппарата осуществляется в стороне от предполагаемой точки погружения лодки после ее выхода из гавани. При этом аппарат заранее перебрасывается в заданный район и находится в ожидании, пока подводная лодка не отойдет от причальной стенки. Основываясь на разведывательных данных о гидрографии портов, аппараты могут быть рассредоточены согласно известным или предполагаемым траекториям движения лодок.

Рис. 25. Концепция «Держать в риске» для наблюдения за подводными лодками.

Приведенные примеры противолодочных необитаемых надводных и подводных аппаратов наглядно раскрывают ту угрозу, которая возникает для российских подводных сил в результате их создания и принятия на вооружение.

1.2. Противоминные необитаемые морские аппараты

Анализ военных противостояний на арене Мирового океана двух последних столетий наглядно демонстрирует тот факт, что развитие морского минного оружия напрямую связано со степенью развития, состоянием и боеспособностью военно-морского флота конкретной страны. Очевидно, что чем больше страна уступает противнику в качестве и количестве военно-морских судов, тем больше она старается скомпенсировать это отставание за счет развития других областей вооружения, одной из которых является минное оружие. При этом тактически грамотное использование морских мин (в том числе внезапность и скрытность их установки) может существенно влиять на ход боевых действий.

В этой связи, поиск мин и минных заграждений противника является одной из важнейших задач для ВМС США. При этом, ввиду сложности таких операций и требований по скрытности их проведения, здесь также нашли широкое применение необитаемые подводные аппараты. Современные нормативы на скрытый поиск мин составляют 7–10 суток [8].

Скрытный поиск минных полей предполагает использование НПА, которые доставляются (или, в перспективе, самостоятельно выходят) в район проведения операции (скажем, высадки сухопутного десанта), и обследуют его, собирая оперативную информацию о расположении мин. В качестве примера такого комплекса можно привести систему долгосрочной минной разведки (англ. Long-Term Mine Reconnaissance System — LMRS) — комплекс скрытого применения, включающий в свой состав НПА, позволяющие обеспечить заблаговременную, быструю и точную разведку потенциально опасных районов на предмет выявления и картографирования минных полей (обследуемая площадь — 35÷50 квадратных морских миль в день). Предполагается применение системы LMRS для поддержки операций сил специального назначения, войсковых операций (десантных), а также для обеспечения безопасности перемещения гражданских и военных судов.

В базовый состав системы включены два необитаемых подводных аппарата AN/BLQ-11 с диаметром калиброванной части 533 мм, и телескопический манипулятор (длина манипулятора равна 18 м, вес — примерно 1600 кг). Общий вид манипулятора в выдвинутом состоянии приведен на рис. 26.

Рис. 26. Манипулятор системы LMRS [22].

Сами аппараты и их корабельное оборудование на период выполнения боевой задачи размещаются на стеллажах торпедного отсека атомных подводных лодок типов «Los Angeles» и «Virginia», что уменьшает их боекомплект на 8–10 единиц оружия [17]. В состав корабельного оборудования входят: устройство для обеспечения выхода и возвращения НПА через торпедные аппараты, системы сбора, обработки и отображения данных, системы связи между НПА и носителем, а также запасные источники энергии. Для возвращения НПА используются два торпедных аппарата одного борта. В верхнем торпедном аппарате размещается телескопический манипулятор, который захватывает НПА и направляет его в нижний торпедный аппарат. Захват НПА телескопическим манипулятором и действия по его возвращению в торпедный аппарат происходят в несколько этапов.

Сначала манипулятор выдвигается вперед из верхнего торпедного аппарата на всю длину. Затем его передняя часть разворачивается гидроприводом на некоторый угол так, чтобы ось причального конуса стала параллельно диаметральной плоскости подводной лодки. Аппарат, двигаясь вдоль борта подводной лодки с кормы в нос, по команде выдвигает свою причальную штангу. Управляясь по данным гидроакустической системы приведения (ее антенны находятся рядом с причальным конусом), НПА попадает своей причальной штангой в конус манипулятора и жестко фиксируется в нем. Далее телескопический манипулятор направляет НПА в нишу открытого торпедного аппарата кормой вперед и проталкивает его в трубу. Обобщенная схема работы системы LMRS приведена на рис. 27.

В настоящее время НПА типа AN/8LQ-11 имеет два типа источника энергии: серебряно-цинковую аккумуляторную батарею (обеспечивается автономность 16 ч) и батарею одноразовых литиевых элементов (обеспечивается автономность 64 ч). Фирма «Sierra Lobo Inc.» (США) разработала для НПА AN/8LQ-11 водородно-кислородный электрохимический генератор (ЭХГ) с криогенным хранением кислорода, который обеспечивает диапазон мощности двигателя от 10 Вт до 10 кВт (обеспечивается автономность 99 ч). Фирмой были соблюдены требования стандартов США по безопасному обращению с кислородом в корабельных условиях. Реагенты (водород и кислород) планируется получать на подводных лодках путем электролитического разложения забортной воды.

Первые испытания системы LMRS были проведены в сентябре 2005 года на борту АПЛ «Оклахома» (SSN 723 «Oklahoma city»).

Рис. 27. Действие системы LMRS: 1 — ниша верхнего ТА; 2 — ниша нижнего ТА; 3 — НПА; 4 — манипулятор [23].

В ходе испытаний были опробованы следующие операции:

— выдвижение манипулятора на глубине;

— управление обоими аппаратами с применением бортовой навигационной системы;

— выстреливание НПА из торпедных аппаратов;

— проверка взаимодействия НПА и ПЛ;

— управление аппаратом вблизи лодки.

Процесс погрузки системы на ПЛ приведен на рис. 28.

Рис. 28. Погрузка системы LMRS на АПЛ «Оклахома» через торпедопогрузочный люк.

В январе 2006 года прошли испытания системы на борту подводной лодки «Scranton» (SSN 756) типа «Los Angeles». Программа испытаний предусматривала:

— выстреливание НПА из торпедного аппарата и его подзарядку;

— повторяемые стыковка-отсоединение от системы захвата НПА вблизи от ПЛ;

— управление аппаратом на удалении от подводной лодки;

— возвращение, встреча, управление НПА с подводной лодки при помощи акустической системы связи;

— отработка поворота аппарата на 180° рядом с подводной лодкой;

— проверка полной работоспособности системы в реальных условиях.

Результатом испытаний был первый успешный опыт наведения и стыковки НПА с причальным конусом телескопического манипулятора. Отмечается, что наиболее сложным был процесс управления аппаратом с помощью гидроакустической системы приведения при его нахождении в непосредственной близости от борта подводной лодки.

Необходимо отметить, что противоминные операции, в которых в качестве основных устройств обнаружения мин принимают участие необитаемые подводные аппараты, уже активно проводятся вооруженными силами США.

Наиболее известный аппарат, применяемый для поиска мин, имеет наименование REMUS 100 (название представляет собой аббревиатуру от слов Remote Environmental Monitoring UnitS — устройства для удаленного мониторинга окружающей среды). Данные аппараты активно применялись в ходе разминирования в Ираке в 2003 году (рис. 29). Основная задача REMUS 100 состояла в обследовании заданного района (акватории), обнаружении мин и передачи данных о них операторам. После получения обозначенной информации в места потенциальных минных полей отправлялись специально обученные дельфины для проверки. В случае подтверждения информации, для нейтрализации мин (закладки зарядов и уничтожения), посылались водолазы спецподразделений.

Рис. 29. НПА «REMUS» в операции «Свобода Ираку» (Operation Iraqi Freedom), ручной спуск с борта резиновой лодки.

Программирование НПА REMUS 100 осуществляется с помощью переносного компьютера, для навигации используются радио- и акустические маячки. Встроенный компьютер может сам выбрать оптимальный метод определения маршрута. На рис. 30 представлен аппарат REMUS 100. Его основные параметры приведены в табл. 1.

Таблица 1. Основные параметры аппарата REMUS 100.

Рис. 30. REMUS 100.

Также за рубежом разрабатывается большое количество противоминных систем авиационного базирования, включающих в свой состав буксируемые (опускаемые) необитаемые аппараты.

В качестве примера можно привести необитаемый аппарат AN/AQS-20A (рис. 31), который может буксироваться вертолетом или надводным носителем, в том числе ННА. Его система обнаружения мин включает целый ряд датчиков, в том числе датчики бокового обзора (SLS), вспомогательную РЛС для перекрытия мёртвых зон (GFS), акустическую (звуковую) систему поиска (VSS), головную гидроакустическую антенну (FLS) и систему электрооптической идентификации (EOID) [24].

Рис. 31. Поисковые возможности аппарата AN/AQS-20A.

Еще один пример использования в качестве носителя для буксируемых поисковых систем необитаемого надводного аппарата проиллюстрирован на рис. 32. Важным преимуществом подобных систем является отсутствие риска для экипажа носителя, который может возникать не только из-за работы в миноопасном районе, но также и из-за возможного противодействия проведению разминирования со стороны противника.

Рис. 32. Поиск мин с применением ННА.

Вообще, можно отметить активное наращивание возможностей по борьбе с морской минной угрозой в ВМС США, причем не только за счет применения необитаемых аппаратов. Это вызвано тем фактом, что, начиная с 1950 года, было уничтожено или повреждено 18 боевых кораблей американских ВМС, причем 14 из них — в результате подрыва на минах. Стоимость этих мин оценивается в 11,5 тыс. долларов, тогда как ущерб, причиненный США, составил несколько десятков миллионов долларов [25].

Приведенные в настоящей главе в качестве примеров системы представляют собой только небольшую часть зарубежных разработок, направленных на создание нового класса необитаемых боевых подводных роботов, способных эффективно противодействовать образцам подводного вооружения и военной техники, созданным в XX веке.