Состояние и направления развития систем наблюдения за подводной обстановкой ВМС США

Капитан 3 ранга И. Яценко

Противолодочная война (ПЛВ) по-прежнему остается одним из приоритетных направлений реализации политики в области национальной безопасности США. По мнению американских военных экспертов, мощные противолодочные силы, оснащенные современными техническими средствами на базе последних научно-технологических достижений, призваны противостоять сохраняющейся, а по ряду оценок, и увеличивающейся подводной угрозе и должны обеспечивать стратегическое превосходство ВМС США в мирное и военное время в жизненно важных для страны регионах мира.

Существенная роль при этом отводится совершенствованию глобальной системы подводного наблюдения IUSS (Integrated Undersea Surveillance System). Ее основу составляют пассивные гидроакустические системы и средства, среди которых особое место занимает система подводной разведки и наблюдения SOSUS (Sound Surveillance Undersea System).

Создание системы SOSUS началось в 1950 году, когда США приступили к проведению исследований по проекту «Цезарь», предусматривавших изучение особенностей распространения звука в океанской среде на большие расстояния и разработку стационарных гидроакустических антенн. В 1953 году были развернуты первые гидрофоны и кабели на континентальном шельфе в районе Восточного побережья США. К1960 году была создана цепь береговых гидроакустических станций (БГАС) вдоль всего Атлантического побережья США, а к середине 60-х - и Тихоокеанского. В дальнейшем сфера действия SOSUS постоянно расширялась за счет охвата наблюдением новых океанских районов. Во второй половине 80-х годов при помощи средств этой системы контролировались наиболее важные в оперативно-стратегическом отношении районы Атлантического и Тихого океанов, суммарная площадь которых составляла 3/4 их акваторий в Северном полушарии. Всего, по материалам иностранной печати, было развернуто не менее 22 БГАС данной системы.

Каждая такая станция имеет три основных компонента: приемные гидроакустические антенны, кабельные трассы и береговые посты обработки данных. Конструктивно антенны представляют собой кабельные линии со встроенными гидрофонами, которые укладываются на грунт на глубинах до нескольких километров, как правило, на склонах подводных возвышенностей. Имея длину от нескольких сот до нескольких тысяч метров, они относятся к типу протяженных линейных антенных решеток, что позволяет им не только принимать шумы подводных лодок в низкочастотном (звуковом) диапазоне, но и определять направление на них.

Кабельные трассы служат для передачи преобразованных в электрические сигналы шумоизлучений на береговые посты. Протяженность трасс может достигать несколько сот километров. Они укладываются непосредственно на грунт, а на мелководных участках могут быть зарыты в траншеи для защиты от воздействия технических средств или морских животных.

На береговых постах БГАС принятые сигналы подвергаются обработке и анализу. Для этой цели посты оснащаются мощными вычислительными устройствами, включающими специализированные акустические процессоры, средства отображения информации, запоминающие элементы. Для выделения слабого полезного сигнала на фоне акустических помех используются корреляционные методы обработки на основе соответствующего программного обеспечения. Благодаря этому система способна обнаруживать шумы целей, находящихся на расстояниях до нескольких сот километров от гидроакустических антенн. Присутствие в спектрах шумоизлучений характерных дискретных составляющих подводных лодок различных проектов позволяет классифицировать обнаруженные цели. Если данные о цели поступают на береговой пост от двух и более антенн, это дает возможность определения ее местоположения путем пеленгования источников излучения с разных направлений прихода сигналов. При этом площадь района вероятного нахождения подводной лодки, обнаруженной на расстоянии нескольких сот километров, может составлять несколько тысяч квадратных километров.

Результаты обработки информации, полученной БГАС системы SOSUS, в реальном масштабе времени передаются по кабельным, радио- и спутниковым каналам связи на командные центры и пункты управления противолодочными силами в зонах. Данные о возможных районах местонахождения ПЛ используются для наведения на них противолодочных самолетов, атомных многоцелевых подводных лодок и надводных кораблей, которые устанавливают непосредственный контакт с целью и ведут за ней слежение, находясь в готовности к ее уничтожению имеющимся в их распоряжении противолодочным оружием. По мере необходимости информация, добытая с помощью средств системы SOSUS, предоставляется союзникам США для организации согласованных противолодочных действий в их зонах ответственности.

За годы своего существования система SOSUS постоянно совершенствовалась. Считается, что к концу 80-х годов она претерпела не менее шести серьезных модернизаций, в ходе которых видоизменялись конструкции элементной базы приемных антенн и кабельных трасс, внедрялись перспективные средства обработки данных на базе более совершенной вычислительной техники, новые методы анализа сигналов при повышении эффективности программного обеспечения. Значительный прогресс был достигнут в области океанографической поддержки ее функционирования. Созданная в ВМС США глобальная система сбора и обработки океанографической информации, в том числе с использованием метеорологических спутников, позволяет выполнять компьютерное моделирование параметров водной среды в зонах освещенности БГАС. Их учет значительно повышает качество обработки поступающих гидроакустических сигналов.

Наряду с совершенствованием системы SOSUS, военно-морские силы США с середины 70-х годов начали реализацию концепции формирования маневренных сил дальнего гидроакустического наблюдения на базе кораблей специальной постройки, эффективно дополняющих уже развернутую сеть БГАС. Они должны были компенсировать один из основных недостатков стационарной системы - ее неспособность быстро реагировать на изменения обстановки. Основным назначением кораблей, оснащенных новой системой - SURTASS (Surface Towed Array Surveillance System), стало патрулирование в районах, не охваченных наблюдением средствами системы SOSUS, а также в тех, где она была недостаточно эффективна.

Система SURTASS состоит из берегового и корабельного компонентов. Корабельный компонент представлен кораблями гидроакустической разведки (КГАР) типа «Сталворт». Они имеют полное водоизмещение 2262 т, длину 68,3 м, ширину 13,1 м и осадку 4,5 м, гидроэнергетические установки дизель-электрического типа (четыре дизель-генератора мощностью 3200 л. с. и два электромотора -1600 л. с); дальность плавания 4000 миль при скорости хода 11 уз и 6450 миль при рабочей скорости 3 уз; экипаж 33 человека (из них 12 - военных, в том числе девять офицеров). Основу радиоэлектронного вооружения кораблей составляет гидроакустический комплекс AN/UQQ-2, включающий гибкую протяженную (2614 м) линейную антенну, буксируемую на кабеле длиной 1829 м на глубинах от 500 до 1500 футов и предназначенную для приема шумоизлучений, и бортовое вычислительное устройство в комплекте из пяти процессоров типа AN/UYK-20 и одного специализированного акустического процессора AN/UYS-1. Принятые антенным устройством и переданные низкочастотным передатчиком AN/WQT-2 гидроакустические сигналы проходят предварительную обработку на корабле, а затем по спутниковым каналам связи через СВЧ аппаратуру AN/WCS-6 передаются на береговой комплекс для дальнейшей обработки и отображения. По административной организации КГАР типа «Сталворт» (в настоящее время их осталось шесть) приписаны к командованию морских перевозок США, однако на патрулировании, продолжительность которого составляет 60 - 90 суток, они выполняют противолодочные задачи ВМС в качестве дополнительного компонента системы SOSUS.

Первый корабль гидроакустической разведки этого типа (T-AGOS-1) вошел в состав ВМС в 1984 году, а с 1985-го началось регулярное патрулирование кораблей с системой SURTASS в передовых районах. Всего до 1990 года было построено 18 кораблей типа «Сталворт» (T-AGOS-1 -18), которые были поровну распределены между Атлантическим и Тихоокеанским флотами. В начале 90-х годов на вооружение был принят усовершенствованный проект корабля этой системы катамаранного типа «Викториес». Корабль имеет полное водоизмещение 3396 т, длину 71,5 м, ширину 28,5 м и осадку 7,6 м; ГЭУ - четыре дизеля (5440 л. с.) и два электромотора (3200 л. с); максимальную скорость хода 16 уз, рабочую 3 уз; экипаж 34 человека. Благодаря увеличенной площади действующей ватерлинии данные корабли обладают более высокими мореходными качествами и способны решать задачи гидроакустической разведки в северных широтах при неблагоприятных метеоусловиях. Было предусмотрено также существенное усовершенствование бортового гидроакустического комплекса за счет включения в его состав активной низкочастотной антенны LFA (Low Frequency Array) и акустического процессора нового поколения AN/UYS-2, позволяющих обнаруживать дизельные ПЛ на мелководье. К середине 1993 года было построено четыре корабля типа «Викториес» (T-AGOS-19 - 22).

На очереди - принятие на вооружение нового корабля системы SURTASS большего водоизмещения (5370 т) типа «Импекбл», окончание строительства которого запланировано на декабрь 1998 года. Он будет иметь длину 85,8 м, ширину 29,2 м, осадку 7,9 м; ГЭУ - три дизель-генератора (5,48 МгВТ) и два электромотора (5000 л. с); дальность плавания 3000 миль при скорости хода 12 уз; экипаж 45 человек (26 вольнонаемных и 19 военнослужащих). Гидроакустическое оснащение корабля в основном будет аналогично КГАР типа «Викториес», но помимо передатчика AN/WSC-6, на нем пердполагается установить СВЧ передатчик AN/WSC-3(V)3.

В начале 90-х годов в связи с резким сокращением присутствия ВМФ России в Мировом океане командование ВМС США столкнулось с трудностями в обосновании перед конгрессом необходимости выделения средств для развития и поддержания системы SOSUS в оперативной готовности. Выделение ассигнований на ее эксплуатацию сократилось с 335 млн долларов в 1991 финансовом году до 20,5 млн в 1995-м. В итоге были приняты меры по консервации ряда БГАС и гидроакустических антенн. Как сообщается в иностранной печати, большинство из оставшихся в оперативном использовании станций были переведены в автоматический режим работы с передачей текущей гидроакустической информации по высокоскоростным каналам спутниковой связи на флотские центры противолодочного наблюдения для последующей обработки. В результате из всех действовавших в 80-е годы БГАС в прежнем виде оставлены лишь четыре.

Для снижения затрат, связанных с эксплуатацией SOSUS командование ВМС предложило заинтересованным государственным и военным организациям совместное использование системы, в частности самостоятельно финансировать научно-исследовательские и другие программы, осуществляемые в их интересах, а также взять на себя часть расходов по эксплуатации этой системы. Перечень программ, решаемых в интересах НОАА1, НАСА, береговой охраны США, других ведомств и организаций, определен штабом ВМС. К ним, например, относятся: наблюдение за сейсмическими процессами в Мировом океане, исследование распространения звука в водной среде, океанографические наблюдения, контроль биоресурсов, участие в мероприятиях по контролю над судоходством и другие. Координация этих программ возложена на национальный комитет по океанскому наблюдению.

Привлечение к исследованиям широкого круга специалистов в области океанологии и гидроакустики имеет большое практическое значение для дальнейшего развития средств подводного наблюдения. Помимо помощи в разрешении фундаментальных научных проблем, результаты исследований шумового фона океана и распространения звуковой энергии на дальние расстояния имеют важное практическое значение при разработке гидроакустических датчиков и технологий обработки сигналов следующего поколения.

Использование системы SOSUS в научно-исследовательских целях не сказывается на ее готовности к решению задач контроля за подводной обстановкой. Сохраняются также условия для поддержания на высоком уровне квалификации обслуживающего персонала и подготовки новых специалистов в этой области. Например, выполнение задач по наблюдению за китами способствует тренировке навыков по обнаружению, классификации и длительному сопровождению подводных целей. Как сообщается в американской печати, в настоящее время технический персонал может не только обнаруживать китов по издаваемым ими звукам, но и различать на слух представителей различных видов животного мира, определять сезонные и местные особенности «разговоров» китов, следить за отдельными особями в течение нескольких месяцев. В ходе наблюдений за сейсмической активностью земной коры операторы системы имеют возможность проводить тренировки по выделению целей на фоне посторонних шумов высокой интенсивности. Поэтому представители министерства обороны США справедливо полагают, что успешное решение проблемы финансирования SOSUS послужит как поддержанию в рабочем состоянии уникальной системы наблюдения за подводной обстановкой, так и сохранению квалифицированного персонала.

Следствием бюджетных ограничений и изменения стратегического расклада сил в океанских и морских районах стало значительное сокращение корабельного компонента системы SURTASS. В период с 1993 по 1996 год из боевого состава ВМС США было выведено 12 кораблей гидроакустической разведки типа «Сталворт». Часть из них были поставлены на консервацию, а остальные переданы ряду заинтересованных организаций США или проданы другим странам.

Несмотря на мероприятия по сокращению и оптимизации системы SOSUS, в ВМС США продолжается работа по созданию перспективных систем подводного наблюдения. Направленность разработок была предопределена происшедшей в начале 90-х годов переоценкой возможной подводной угрозы для США, в результате чего акцент был сделан на борьбу с малошумными дизельными подводными лодками стран «третьего мира» в мелководных районах. Если в период «холодной войны» система SOSUS довольно успешно выполняла стратегическую задачу слежения за ПЛА в океанских районах, то теперь, по мнению специалистов, она оказалась слишком громоздкой и дорогостоящей. Поэтому возникла необходимость в разработке системы подводного наблюдения, которая могла бы в короткие сроки и скрытно развертываться в районах возникновения кризисов и решать комплекс задач ПЛ О в интересах действующих там группировок вооруженных сил США и их союзников. Реализация этой концепции нашла отражение в программе DSS (Distributed Surveillance Systems), которая состоит из двух относительно самостоятельных систем - FDS (Fixed Distribution System) и ADS (Advanced Deployable System).

FDS представляет собой пассивную стационарную гидроакустическую систему, по принципам построения схожую с системой SOSUS. Изначально этот проект подразумевал создание системы, которая должна была в перспективе заменить SOSUS или расширить сферу ее действия, то есть охватить наблюдением новые океанские районы. Однако, в связи с изменениями военно-политической обстановки, решено было ограничиться разработкой быстроразвертываемой системы для поддержки сил, действующих в районах региональных кризисов. В результате американские специалисты сконцентрировали свои усилия преимущественно на одном из вариантов системы - FDS-D, оптимизированной для действий против новых малошумных дизельных ПЛ стран «третьего мира».

При работе над проектом FDS были использованы последние достижения в области волоконно-оптической техники. Это позволило создать сверхчувствительные гидрофоны и кабельные трассы повышенной пропускной способности и надежности. Дальнейшее развитие берегового компонента системы FDS связано с внедрением новейших компьютерных технологий и достижений в области цифровой обработки сигналов. При этом ключевым является использование многолучевой управляемой диаграммы направленности, что позволяет получать трехмерные акустические изображения и существенно облегчает процесс определения координат и элементов движения, а также классификацию подводных целей. Одна из особенностей развертываемой системы - более высокая, чем у SOSUS, плотность размещения гидроакустических антенн.

Разработка системы ADS во многом базируется на результатах, достигнутых в ходе реализации проекта FDS-D, а также проведения НИОКР по другим подобным программам. Предполагается, что в ее антеннах будут использоваться как акустические, так и неакустические датчики обнаружения ПЛ. В целях реализации концепции быстрого и скрытного развертывания этой системы в районах возникновения кризисов предполагается, что она будет устанавливаться с подводных лодок и самолетов. Временные рамки ее боевого использования лежат в пределах от 30 сут до пяти лет. Предусматриваются также возможности изменения конфигурации системы в зависимости от характера решаемых задач, а также ее демонтажа, проведения регламентных работ и последующей установки гидрофонов в новом районе.

Одним из направлений повышения эффективности подводного наблюдения в ВМС США является создание единого комплекса управления, связи и обработки информации для глобальной системы подводного наблюдения. Данное направление реализуется в рамках проекта SDS (Surveillance Direction System), который должен обеспечить передачу и обработку данных о контактах с подводными целями от систем FDS, SOSUS и SURTASS в реальном масштабе времени, а также отображение обобщенной картины подводной обстановки для командования ВМС и частной - в интересах оперативных соединений и групп, действующих в районах конфликтов. По проекту SDS создаются унифицированные комплекты аппаратуры для береговых центров обработки данных всех подсистем IUSS. За счет этого береговые компоненты систем SOSUS и SURTASS, эксплуатация которых сейчас требует значительных затрат, будут заменены новыми, имеющими лучшие показатели по критерию «стоимость/эффективность». Новое оборудование должно также обеспечить полную интеграцию IUSS в создаваемую в ВМС США более совершенную систему автоматизированного управления.

Таким образом, руководство ВМС США продолжает уделять значительное внимание проблемам развития систем наблюдения за подводной обстановкой. Наряду с разработкой новых способов и средств наблюдения предпринимаются меры по сохранению ранее созданных, чрезвычайно дорогостоящих систем, в частности, таких реликтов «холодной войны», как SOSUS и SURTASS. Дальнейшая их судьба неоднозначна, однако в настоящее время найдено оптимальное решение по сохранению как стационарных, так и маневренных комплексов в боеготовом состоянии за счет придания им статуса «систем двойного назначения». Немаловажно то обстоятельство, что все мероприятия по оптимизации SOSUS проводятся с учетом возможных глобальных изменений в международных отношениях и предусматривают возобновление ее функционирования в полном объеме в случае возникновения новой стратегической угрозы на океанских театрах.

1 НОАА - Национальное агентство по изучению океана и атмосферы США.

Зарубежное военное обозрение №7 1998 С.43-47

• Борьба с подводными лодками на океанских ТВД (1976)