Звуки в морских глубинах

Цель или ложное эхо

Гидроакустика помогает ловить рыбу, но рыба иногда «подводит» гидроакустика при поиске подводной лодки. При большой плотности рыбы в косяке эхо бывает настолько четким, что его можно принять за эхо от подводной лодки.

Но не только рыба вводит в заблуждение гидроакустика при поиске подводной лодки. Затонувшие корабли, подводные скалы, кильватерную струю также иногда принимают за подводную лодку.

Можно ли уверенно отличить цель, т. е. подводную лодку от ложной цели? Как бы ни были совершенны приборы, они не смогут этого сделать. Эту задачу выполняет гидроакустик, который при обнаружении эха классифицирует его по нескольким признакам. Такими признаками могут быть протяженность цели, тон эха и изменение пеленга (направления) на цель.

Протяженность цели — первый характерный признак, позволяющий отличить подводную лодку от ложной цели. Протяженность цели измеряется в градусах, а определяется пеленгованием (определением направления) левого и правого срезов цели. Подводная лодка имеет небольшую протяженность (рис. 42, б). Если протяженность цели большая (рис. 42, а), можно сделать вывод, что это не подводная лодка, а ложная цель, например, косяк рыбы или подводное препятствие.

Рис. 42. Протяженность цели: а — косяка рыбы; б — подводной лодки.

Тон эха позволяет определить, движется ли цель или она неподвижна. Изменение тона эха свидетельствует о том, что цель движется. Однако не всегда нужно делать окончательный вывод по этому признаку, так как подводная лодка может следовать курсом, параллельным курсу надводного корабля, в этом случае тон эха не будет изменяться. По тону эха можно определить и ориентировочное направление движения подводной лодки, используя эффект Допплера.

Изменение пеленга на цель также свидетельствует о том, что цель подвижна. Но при определении изменения пеленга необходимо учитывать перемещение своего корабля относительно цели.

Для более полной и уверенной классификации контакта включается рекордер. По записи на рекордограмме можно определить относительную скорость, а зная скорость своего корабля, можно вычислить скорость цели. Кроме того, запись на рекордограмме от подводной лодки имеет четкую форму с ровным левым срезом (рис. 43, а). При ложном эхе, например, от косяка рыбы, запись нечеткая, прерывистая, а ее левый срез имеет извилистую форму (рис. 43, б).

Рис. 43. Запись на рекордограмме: а — от подводной лодки; б — от косяка рыбы.

Иногда гидроакустик переходит из режима эхопеленгования в режим шумопеленгования и прослушивает наличие шумов от винтов подводной лодки или вспомогательных механизмов.

Классификация контакта — очень сложный и ответственный процесс в работе гидроакустика. Навыки в быстрой и уверенной классификации контакта вырабатываются годами практической работы в море.

Обманный маневр

Ложная цель может быть не только природной, но и специально созданной. Если подводная лодка обнаружена, командир ее будет принимать все меры к тому, чтобы оторваться от преследования. Прежде всего применяется специальный маневр уклонения, предусматривающий резкие изменения курсов и скорости.

По данным зарубежной печати, подводные лодки оборудуются специальными устройствами — имитаторами, создающими ложные цели.

Уклоняющаяся от преследования подводная лодка выпускает с кормовой части имитатор цели, хорошо отражающий ультразвук (рис. 44).

Рис. 44. Появилась новая цель — это подводная лодка выпустила имитатор при уклонении от преследования.

Некоторые имитаторы снабжены устройством, создающим шум, напоминающий шум винтов подводной лодки. Такой имитатор может несколько часов самостоятельно передвигаться, имитируя маневр уклоняющейся подводной лодки. Длина имитатора более трех метров, диаметр около 0,5 метра. Маневрирует имитатор по сигналам программного механизма.

Малоопытный гидроакустик может переключиться на работу по ложной цели, а в это время подводная лодка уйдет от преследования.

Ложную цель можно создать также очень простым способом — выпуском воздушного пузыря. Мелкие пузырьки воздуха, как мы знаем, хорошо отражают ультразвук, что может временно дезориентировать гидроакустика.

В иностранных флотах проводятся опыты по уменьшению отражающей способности ультразвука подводной лодки, для чего корпус ее покрывают специальными противоотражающими покрытиями, которые поглощают более 90 процентов ультразвуковой энергии. Недостатком таких покрытий является то, что они обладают большим поглощающим свойством только для определенных частот, а для других частот отражающие свойства могут возрасти.

Поиск цели

До появления гидроакустических станций поиск подводных лодок производился зрительными средствами. Вооруженные биноклями наблюдатели внимательно следили за горизонтом: не появится ли перископ подводной лодки, которая также не имела гидроакустической станции и вынуждена была выходить в атаку по данным наблюдения в перископ.

С появлением гидроакустических станций отпала необходимость подводным лодкам поднимать перископ над поверхностью моря. Следовательно, подводную лодку можно обнаружить только гидролокатором.

При поиске подводной лодки гидроакустическая станция надводного корабля работает в режиме эхопеленгования, т. е. через определенные промежутки времени делаются посылки ультразвуковых сигналов.

Поиск ведется при вращении вибратора с левого борта к носу, а затем то же с правого борта и т. д. Такой поиск называется симметричным поиском (рис. 45, а). Шаг поиска может быть различным, например, 5 или 10°. После каждой посылки акустическая система поворачивается на соответствующий угол.

Если вероятность обнаружения подводной лодки больше с какого-нибудь борта, то ведется асимметричный поиск (рис. 45, 6), т. е. с одного борта сектор увеличивается, а с другого уменьшается.

При вероятности появления подводной лодки прямо по курсу поиск ведется с перекрытием носовых курсовых углов (рис. 45, в). В этом случае носовой сектор обследуется дважды.

Рис. 45. Виды гидроакустического поиска подводной лодки: а — симметричный; б — асимметричный; в — с перекрытием носовых курсовых углов.

При поиске шагом 5 или 10° на обследование сектора уходит много времени. Пока гидроакустик ведет поиск с одного борта, подводная лодка может приблизиться с другого борта на дистанцию торпедного залпа. Поэтому поиск подводных лодок более выгодно вести гидролокационной станцией кругового обзора. Такая станция не только обеспечивает быстрое обследование сектора, но и обнаруживает одновременно все цели, которые могут оказаться в зоне действия станции.

При попадании подводной лодки в зону действия гидролокатора от нее отразятся ультразвуковые волны и гидроакустик услышит эхо. После получения эха от второй посылки гидроакустик докладывает командиру корабля направление на цель и дистанцию до нее.

Получив приказание классифицировать контакт, гидроакустик определяет протяженность цели, тон эха, изменение пеленга и четкость записи на рекордограмме. Пеленгуя левый и правый срезы, он определяет средний пеленг на цель и докладывает командиру корабля.

Гидроакустик подводной лодки в это время тоже не бездействует. Он внимательно пеленгует шум винтов преследующего корабля и докладывает командиру подводной лодки направление и по силе звука ориентировочно определяет, сближается корабль или удаляется.

Кроме того, гидроакустик подводной лодки пеленгует ультразвуковые посылки, излучаемые гидролокатором преследующего корабля, что позволяет определить не только направление, но и ориентировочную дистанцию до него. Опытный гидроакустик подводной лодки может также определить, на каком расстоянии рвутся глубинные бомбы и какого они калибра.

Гидроакустики двух кораблей (надводного и подводного) состязаются между собой в умении, опыте, хладнокровии, выдержке. В подводной борьбе побеждает опыт и воля к победе.

Гидролокационной станцией можно обнаружить не только подводную лодку, а и маленькие, но исключительно опасные для всех кораблей контактные мины. Раньше надводные корабли совершенно были беспомощны при плавании в районах, не очищенных от мин, а подводные лодки форсировали минные поля с ежесекундным ожиданием взрыва. Гидролокация позволила определять заранее места, где выставлены контактные мины. А если место постановки мин определено, их всегда можно обойти.

Обнаружить мины труднее, чем подводную лодку, так как эхосигнал от мины очень слаб, и на рекордере запись тоже будет слабой (рис. 46).

Рис. 46. Запись на рекордограмме от мин.

Атака

«Атака подводной лодки!» — раздается команда командира корабля. Все занимают свои места: для каждого боевого расчета, боевого номера строго определены боевые функции (обязанности). Особенно ответственные обязанности при атаке подводной лодки у расчета противолодочной обороны (ПЛО), куда входят командир корабля, офицер ПЛО, гидроакустик и посты сбрасывания глубинных бомб и бомбометов.

В атаке подводной лодки принимает участие также расчет боевого информационного поста, где обобщают, анализируют и оценивают обстановку.

Атака подводной лодки длится всего несколько минут, но напряженность каждого боевого номера достигает предела. Особенно напряженно работает гидроакустик. Он поддерживает контакт с подводной лодкой, не теряя его даже на несколько секунд, и непрерывно выдает данные командиру корабля: пеленг, дистанцию, тон эха, протяженность цели.

Гидроакустик в это время превращается как бы в аппарат слуха, ничто его не должно отвлекать. Он должен своевременно заметить ложный маневр цели, не потерять цель, увлекшись ложной целью, кроме того, следит за маневрированием своего корабля.

И вот отметки на рекордограмме приближаются к нулю. Наступает наиболее ответственный период — последняя фаза атаки.

Результат напряженной работы расчета ПЛО скоро будет известен всем.

— Мгновенное эхо, — докладывает гидроакустик, а через несколько секунд следует одна за другой команды «Первая!», «Вторая!», «Третья!». Это значит, что сейчас будут сброшены три серии глубинных бомб.

Едва прозвучали последние слова команды, как корабль резко вздрагивает, за кормой корабля трижды взбугривается вода — взорвались глубинные бомбы (рис. 47).

Рис. 47. По данным гидроакустика глубинные бомбы сброшены, подводная лодка поражена.

Борьба не окончена. Гидроакустик восстанавливает контакт с подводной лодкой, командир корабля повторяет атаку и, может быть, еще не один раз.

Но что это? На поверхности моря появились маслянистые пятна и плавающие предметы — глубинные бомбы попали в цель. Однако гидроакустик неоднократно проверяет: не коварность ли это врага, нарочно выпустившего масло и выбросившего предметы, чтобы обмануть корабль ПЛО ложным потоплением лодки, Корабль ПЛО еще много раз обходит подозрительное место. Звуков не слышно, гидролокатором лодка не обнаруживается. Командир корабля поздравляет экипаж с победой.

Одиночный корабль не всегда обнаружит подводную лодку, а после первой атаки может потерять контакт. Для более эффективного поиска подводных лодок и атаки их корабли ПЛО объединяются в поисковые ударные группы (ПУГ).

При совместном поиске группой кораблей резко повышается вероятность обнаружения подводной лодки и вероятность ее уничтожения. Действиями нескольких кораблей руководит командир ПУГ, находящийся на одном из кораблей.

Глубинные бомбы — грозное оружие в борьбе с подводными лодками. Однако торпеды еще страшнее для надводных кораблей.

Подводная лодка обладает большим преимуществом, находясь в подводном положении. Она, как притаившийся хищник, ждет своей добычи.

Во время второй мировой войны скорость подводных лодок под водой не превышала 10 узлов[3], а скорость надводных кораблей обычно была 20–28 узлов. Поэтому подводные лодки, как правило, не «гонялись» за надводными кораблями, а подстерегали их на пути следования. В настоящее время скорости надводных и новых подводных кораблей приблизительно равны, а потому приемы борьбы подводных лодок могут быть иные.

Гидроакустик на подводной лодке в подводном положении знает об обстановке больше всех, потому что он слышит все звуки. По его докладу «Слышу шум винтов» командир объявляет боевую тревогу. По данным гидроакустика командир подводной лодки принимает решение на выход в атаку. Гидроакустик «берет прицел», и по его данным торпеды выходят в цель (рис. 48).

Рис. 48. Гидроакустик «берет прицел», и торпеды идут в цель.

Подводная лодка может атаковать торпедой с акустической головкой самонаведения, т. е. с собственной акустической станцией и собственной системой управления.

Такая торпеда, выпущенная в направлении движущегося корабля, по шуму его винтов сама обнаружит цель и при помощи устройства самонаведения поразит ее. От нее трудно уклониться, так как она стремительно мчится на шум винтов и, имея преимущество в скорости, настигает цель. Эта система называется пассивной, и работает она по принципу шумопеленгаторной станции.

Есть торпеды с активной системой наведения, которые работают по принципу гидролокационной станции. Торпеда с гидролокационной станцией излучает ультразвуковые импульсы, а приняв отраженный эхосигнал от цели, автоматически наводится на цель.

Торпеды с системами самонаведения применяются как подводными лодками, так и надводными кораблями.

Подводная борьба

Бурное развитие за последние годы подводного флота, а особенно появление атомных подводных лодок, дало толчок дальнейшему совершенствованию гидроакустических средств и в целом средств противолодочной обороны.

Атомная подводная лодка имеет большую подводную скорость и большую автономность плавания, она еще к тому же имеет грозное оружие — ракеты.

Атомная подводная лодка-ракетоносец, находясь в подводном положении, может нанести удар по надводным кораблям и береговым объектам с очень больших расстояний (рис. 49).

Рис. 49. Ракета запущена из подводного положения.

С такими подводными лодками трудно вести борьбу, так как обычные средства борьбы уже непригодны. Но на каждое действие вырабатывается и противодействие. Появляются современные эффективные средства противолодочной обороны. На смену глубинным бомбам и обычным торпедам приходят новые средства — противолодочные комплексы.

Современные корабли ПЛО имеют на вооружении ракеты, представляющие собой сочетание ракеты с торпедой. При обнаружении подводной лодки гидролокационной станцией дальнего обнаружения данные поступают в вычислительное устройство электронного действия, где быстро решается задача атаки подводной лодки.

Ракета-торпеда по выработанным данным запускается с пусковой установки и летит по заданной траектории в район подводной лодки. Перед входом в воду торпеда отделяется от ракеты и опускается на парашюте (рис. 50).

Рис. 50. Ракета-торпеда ищет и поражает подводную лодку.

Погрузившись, она начинает поиск подводной лодки и сближение с ней по данным гидроакустической системы самонаведения. По мнению зарубежных военных специалистов, такие противолодочные средства эффективны в борьбе с атомными подводными лодками.

Для обеспечения противолодочного режима на морских просторах требуется много сил и средств и большое напряжение для поддержания их в непрерывной боевой готовности.

Поэтому береговые и корабельные, авиационные и ракетные средства ПЛО объединяются в единые комплексы с централизованной системой сбора и анализа обстановки, а также управления всеми средствами. Такие комплексы оснащаются современными электронно-вычислительными машинами, которые почти все задачи решают с большой точностью.

Кроме того, как видно из иностранной печати, в настоящее время для борьбы с атомными подводными лодками создаются специальные противолодочные подводные лодки, в задачу которых входят не охота за надводными кораблями, а поиск и уничтожение подводных лодок.

Невидимая подводная борьба сильных противников требует большого мастерства, выдержки, смелости. В такой борьбе гидроакустика приобретает еще большее значение. Кто первый обнаружит, кто первый и более точно даст данные, тот и победит.

Наши военные моряки прилагают все силы для овладения в совершенстве сложной военной техникой. В любую минуту они готовы проявить умение, мужество и героизм, не щадя самой жизни, во имя Родины.