Совершенствование минно-торпедного вооружения ВМС СШАКапитан 3 ранга Ю. Соловьёв В современной геополитической обстановке Соединенные Штаты Америки переориентируются с ведения боевых действий преимущественно на океанских ТВД на проведение операций прежде всего в прибрежных районах со сложными гидрологическими условиями. Кроме того, возросла угроза со стороны современных малошумных неатомных подводных лодок. В связи с этим командование американских ВМС особое внимание уделяет совершенствованию минно-торпедного вооружения, важность которого неизменно учитывается при разработке концепций ведения боевых действий на морских ТВД. По своему целевому назначению торпедное оружие подразделяется на три типа: универсальное, противолодочное, а также торпеды, предназначенные для поражения надводных кораблей. В перспективе командование ВМС США намерено сосредоточить усилия на развитии универсальных и противолодочных торпед. Универсальное торпедное оружие представлено различными модификациями торпеды Мк 48 ADCAP (ADvanced CAPability). Одна из них (мод. 5) была принята на вооружение ВМС США в конце 1980-х годов. Она отличается высокой помехоустойчивостью при применении противником средств гидроакустического противодействия, а также возможностью использования как на больших глубинах, так и на мелководье. Такого результата удалось достичь за счет использования цифровой программируемой гидроакустической системы самонаведения (ССН) на базе процессоров, цифровой обработки сигналов и формирования характеристики направленности и др. Энергетическая установка (ЭУ) торпеды Мк 48 ADCAP обеспечивает широкий диапазон скоростей и различную дальность хода. Она представляет собой шестицилиндровый поршневой двигатель, работающий на топливе "Отто-2" и приводящий в действие высокоэффективный водометный движитель типа Pump-jet. "Отто-2" представляет собой монотопливо на базе нитратного эфира, отличающееся стабильностью, пожаростойкостью и устойчивостью к сотрясениям при обслуживании. В ЭУ используется ряд эффективных решений по снижению уровня излучаемых шумов (изоляция основных движущихся частей, уменьшение отработанных газов, использование гибких шлангов, изоляция приводного вала, вибродемпфирование работающих механизмов, применение малошумного движителя и др.), что обеспечивает достаточно высокую скрытность применения торпеды. Боевая часть торпеды Мк 48 ADCAP всех модификации состоит из следующих компонентов: заряда взрывчатого вещества (ВВ) Мк 107 мод. 2, электронного блока Мк 22 мод. 1 и взрывателя Мк 21 мод. 3. Заряд содержит 295 кг ВВ типа PBXN-105 в алюминиевой оболочке.
Система управления и наведения торпеды Мк 48 ранних модификаций была создана на основе стандартных процессоров национальных ВМС. В современных модификациях (начиная с Мк 48 мод. 5 ADCAP) используются готовые коммерческие компоненты. Данная система обеспечивает обнаружение целей в неблагоприятных условиях за счет возможности применения активного и пассивного режимов работы, их сопровождение и классификацию, а также производит расчеты статистических параметров и анализ интервалов между сигналами для ранжирования целей, отсеивания ложных и наведения на реальные. Совершенствование торпеды Мк 48 ADCAP предусматривает постоянную разработку и внедрение новых технологий. Ее электронная система имеет открытую архитектуру, что значительно облегчает эту задачу. В частности, при создании данной модификации за счет перехода на коммерческие изделия число схемных плат сократилось с 80 до шести. При этом скорость обработки данных и объем памяти увеличились соответственно в 20 раз и более чем на 100 % по сравнению с аналогичными характеристиками предыдущих модификаций. Кроме того, удалось значительно снизить уровень шумности торпеды (широкополосного шума и узкополосных тональных сигналов). В конце 1990-х годов появилась очередная модификация торпеды - Мк 48 мод. 6. Она отличается от предыдущей использованием коммерческих компонентов и технологий, в частности, в системах обработки данных. Изменения затронули две основные подсистемы: управления и движительного комплекса. Так, было усовершенствовано приемное устройство гидроакустической станции (ГАС), увеличен объем памяти и повышена производительность процессора за счет установки дополнительного программного обеспечения, а также проведены дополнительные мероприятия по снижению уровня шумов движительно-го комплекса. В результате снизилась шумность торпеды, повысилась эффективность работы ССН и надежность торпеды в целом. Следующая модификация - Мк 48 мод. 6 AT (Advanced Technology) разработана на базе двух предыдущих - Мк 48 мод. 5 и 6. При этом были определены следующие приоритетные направления работ по совершенствованию этого варианта: обеспечение высокой вероятности поражения целей (за счет повышения надежности торпеды и эффективности ССН) и гибкости оперативного применения (против ПЛ и НК в глубоководных, мелководных и прибрежных районах). Торпеда Мк 48 мод. 6 AT оборудована улучшенной гидроакустической антенной для работы в пассивном режиме, имеется возможность предварительного задания тактических параметров для действий в мелководных районах, а также выбора частоты рабочих режимов для выполнения залповых стрельб. Предусмотрено цифровое формирование характеристики направленности антенны в режимах приема и излучения, а также реализована возможность отстройки от сигналов донных и поверхностных отражений, обеспечена способность бортовых систем поддерживать контакт с несколькими целями и классифицировать их. В 2008 году на вооружение ВМС США поступила торпеда Мк 48 мод. 7. Она разрабатывалась совместно со специалистами ВМС Австралии для применения в мелководных прибрежных районах с неблагоприятной гидрологией. В состав ССН торпеды новой модификации входит усовершенствованная широкополосная ГАС CBASS (Common Broadband Advanced Sonar System) с цифровым формированием луча характеристики направленности и новое программное обеспечение. Это дало возможность повысить точность и расширить зону поиска, а также эффективность в неблагоприятных условиях, в том числе в мелководных районах и при наличии искусственных помех. Более мощные системы цифровой обработки сигналов позволили формировать луч с помощью фазированной антенной решетки, а кроме того, реализовать преимущества более широкого диапазона частот приемного канала ГАС. Компьютерная система обработки сигналов гидроакустической ССН основывается на использовании коммерческого цифрового процессора обработки сигнала. У его чипа отсутствует система охлаждения, что снижает уровень шумоизлучения торпеды. В процессе разработки Мк 48 мод. 7 было осуществлено математическое моделирование новых алгоритмов, результаты которого подтвердили испытания, проведенные в мелководных зонах в различных регионах мира, в том числе у побережья Австралии как участницы проекта. Работы по дальнейшему усовершенствованию торпеды Мк 48 выполняются в рамках программы обеспечения скрытности STEP (Stealth Torpedo Enhancement Program), направленной на совершенствование процесса самонаведения, исключение демаскирующих факторов ГАС, снижение шумности и повышение удельной мощности ЭУ, а также на совершенствование БЧ с повышением поражающего действия. В настоящее время противолодочное торпедное оружие ВМС США представлено торпедами Мк 46 различных модификаций, Мк 50 и Мк 54. Противолодочная торпеда Мк 46 была принята на вооружение ВМС США в 1963 году. После проведения нескольких модернизаций в 1979-м на вооружение поступила торпеда Мк 46 мод. 5А, которой оснащены надводные корабли и противолодочная авиация. Кроме того, ее применяют в качестве боевой части ПЛУР "Асрок". Торпеда Мк 46 мод. 5А состоит также на вооружении противолодочных вертолетов ВМС. Она оснащена антенной ССН, которая адаптирована для обнаружения П Л с противогидроакустическим покрытием. Эта система использует различные виды модуляции сигналов, что улучшает соотношение "сигнал/помеха" и снижает влияние реверберационной помехи (наиболее характерно для условий мелководья). Процессор обработки ГА-информации позволяет классифицировать ложные и реальные цели. ССН имеет фиксированную программу поиска и автопилот, который может быть перенастроен на различные режимы самонаведения: по первоначальному поиску, по углу наклона/возвышения луча, по режиму поиска, по курсу движения. Установка первоначальной глубины движения торпеды возможна по шести позициям в зависимости от глубины погружения цели, скорости ее хода и курса движения. При стрельбе с НК углубление торпеды для поиска цели должно составлять 16 м, что исключает атаку собственного корабля. Применяется траектория повторного поиска цели "змейка" или циркуляция с параметрами: глубина первичного поиска 40, 85, 150, 230, 305 м; минимальная глубина хода с НК 15 м, с ЛА и в качестве БЧ ПЛУР 18 м. Существует пять вариантов применения с НК и 12 - с летательных аппаратов. При применении торпеды в качестве БЧ ПЛУР программа поиска на циркуляции устанавливается автоматически. Возможен также ввод предельной глубины погружения. На мелководье и на завершающей стадии атаки предусмотрено сужение диаграммы направленности в вертикальной плоскости до 120° и установление запрета на сигналы, отраженные от неподвижных и малоподвижных (скорость до 5 уз) целей. Вероятность обнаружения цели ССН составляет 86 % Если этого не происходит, то торпеда приводится на глубину первичного поиска и вновь начинает циркуляцию вправо. При потере цели или захвате ложной в ближней зоне (менее 770 м) она движется 3 с последним курсом, а затем в течение 24 с совершает циркуляцию вправо с угловой скоростью 20 град/с. Если цель по-прежнему не обнаружена, торпеда приводится на глубину первичного поиска, где начинает циркуляцию вправо с угловой скоростью 6,5 град/с. При стрельбе из торпедного аппарата НК торпеда погружается на глубину первичного поиска и проходит заданное расстояние, совершая маневр "змейка" с углом отворота + 45 0 относительно генерального курса. Если в результате этого цель не обнаружена, торпеда начинает маневрировать так, как указано выше. На расстоянии до цели 110 м и меньше мощность излучения головки самонаведения (ГСН) снижается. Поиск цели ведется на пониженной скорости, а после ее захвата торпеда переходит на максимальную и атакует цель. Время поиска увеличено на 30-50 %, а уровень собственных шумов снижен. Взрыватель обеспечивает подрыв БЧ даже при острых углах встречи с целью. В настоящее время проходит поэтапная замена противолодочной торпеды Мк 46 мод. 5А на более новые и совершенные образцы. Ожидается, что к 2017-2020 годам она будет полностью снята с вооружения ВМС США. Противолодочная торпеда Мк 50 "Барракуда" поступила на вооружение в 1992 году. Она разрабатывалась в соответствии с требованиями командования ВМС США и предназначалась для поражения перспективных малошумных ПЛА, а по своим тактико-техническим характеристикам превосходила все современные образцы оружия аналогичного класса. Торпеда оснащена паротурбинной энергосиловой установкой (ЭСУ) замкнутого типа, в которой используется тепло экзотермической реакции расплавленного лития и гексафторида серы, водометным движителем типа Pump-jet, а также кумулятивной боевой частью, обеспечивающей поражение двухкорпусных лодок с высокой степенью защиты. В состав бортовой аппаратуры торпеды Мк 50 входит активно-пассивная ССН (средняя частота в активном режиме 25 кГц), в которой применяется цифровая обработка данных с использованием микропроцессоров AN/AYK-14. Антенное устройство акустической системы обеспечивает формирование диаграммы направленности с 62 лучами и независимое сканирование каждого из них в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Это позволяет обнаруживать цели с высокой степенью помехозащищенности в сложных гидрологических условиях (подо льдами, в районах с малыми глубинами и высоким градиентом температуры в обеих плоскостях). Всего на вооружении ВМС США находится около 1 000 торпед Мк 50. Несмотря на высокие ТТХ, дальнейшее их производство не планируется по причине дороговизны серийного образца, которая обусловлена прежде всего значительными затратами на производство ЭСУ. В конце 2004 года на флот поступила противолодочная торпеда нового поколения Мк 54 мод. 0, первоначально известная как Мк 54 LHT (Lightweight Hybrid Torpedo). Она заменит Мк 46 и Мк 50 и к 2020 году останется единственной в американских ВМС торпедой данного типа. Мк 54 мод. 0 была разработана после пересмотра требований к подводному оружию в связи с переориентацией ВМС для действий в прибрежных водах. В целях сокращения финансовых затрат и сроков НИОКР, а также стоимости серийного образца фирма-разработчица при ее создании использовала компоненты существующих торпед: Мк 46 (корпус, двухскоростная ЭСУ, боевая часть); Мк 50 (антенное устройство с аппаратурой формирования и управления многолучевой диаграммой направленности, литиевая аккумуляторная батарея - А Б), Мк 48 ADCAP (устройство контроля и изменения скорости хода, программное обеспечение процессора ССН). Гидроакустическая антенна, состоящая из 52 пьезоэлектрических элементов, работает в активном и пассивном режимах. Для получения узкого луча характеристики направленности они расположены в восьми вертикальных и восьми горизонтальных колонках. Всего формируется 62 независимых луча, с помощью которых ведется поиск в горизонтальной и вертикальной плоскостях. При работе ГАС излучаются тональные и частотно-модулированные сигналы. Если сравнивать с антенной торпеды Мк 46, то последняя обеспечивает более высокий уровень излучения сигналов и ее ГАС формирует многолучевую характеристику направленности как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскости. Из конструкции торпеды Мк 50 заимствован Программное обеспечение (ПО) Мк 54 мод. 0 частично схоже с ПО торпеды Мк 48 мод. 6, что также снижает стоимость его разработки и обслуживания. Однако оно усовершенствовано с учетом специфических особенностей легких торпед. Чтобы повысить эффективность их применения в прибрежных и мелководных районах, были использованы те же технические решения, что и в торпедах типов Мк 50 и Мк 48 мод. 5/6. Использование коммерческих процессоров и модульной архитектуры ПО позволяет эффективно внедрять новейшие достижения в области обработки сигналов и использования новых алгоритмов. Двухобмоточный генератор переменного тока (такой же как у торпеды Мк 50) обеспечивает питание электронного оборудования. Энергосиловая установка торпеды Мк 54 мод. 0 - модифицированная версия ЭСУ Мк 46, работающей на топливе "Отто-2" и отличающейся высокой надежностью. Наибольшее повышение характеристик этого двигателя достигается за счет внедрения модернизированного клапана регулирования скорости, заимствованного у торпеды Мк 48. Это обеспечило возможность выбора оптимальной скорости торпеды Мк 54 мод. О с учетом конкретной задачи, глубины и характера маневрирования цели. На новом оружии установлен заимствованный у Мк 50 блок измерения высоты, который используется перед пуском с НК или вертолета для ввода необходимых навигационных параметров. Система стабилизации торпеды в воздухе такая же, как и на Мк 46 (Мк 28 мод. 3 -в случае использования с самолетов, Мк 31 мод. 1-е вертолетов). Командование ВМС намерено закупить не менее 2 000 торпед Мк 54 мод. 0 на сумму около 1 500 млн долларов (с учетом их технического обслуживания). Ожидается, что они будут находиться на вооружении до 2025 года. Одно из перспективных направлений дальнейшего совершенствования противолодочных торпед - разработка интегрированной силовой установки (СУ). Ее особенностью является совмещение в единой сборке электродвигателя и водометного движителя типа Pump-jet. Основное достоинство такой ЭСУ заключается в отсутствии линии вала, которая в существующих торпедах всех классов проходит от двигательного отсека к винтовой группе. Это техническое решение позволит значительно уменьшить массогабаритные характеристики, а также шумность интегрированной СУ по сравнению с существующими образцами. В качестве источника питания предполагается применять литий-ионную АБ (длина 1 м, масса около 80 кг) фирмы "Сафт" с удельным расходом энергии 145 Вт ч/кг. Это обеспечит скорость хода малогабаритной торпеды с перспективной ЭСУ 28 уз в течение 16 мин и 40 уз - 8 мин. Рассматривается вариант использования дополнительной серебряно-алюминиевой батареи для обеспечения повышенной скорости (до 50 уз в течение 3 мин) на конечном этапе наведения этого оружия на цель. В настоящее время в рамках программы HAAWC (High Altitude Anti-submarine warfare Weapons Capability) в ВМС США проводятся исследования с целью определения возможности создания новых противолодочных систем, которые могут быть использованы с авиационных носителей на большой высоте. Предполагается создать так называемую торпеду-планер на базе Мк 54 и установить на ней модернизированную систему управления полетом LongShot, разработанную ранее фирмой "Локхид-Мартин" для корректировки рассеяния планирующей бомбы большой дальности. Эта система будет дополнена линией УВЧ-связи, что позволит перенацеливать оружие в процессе полета. При этом модернизации самой торпеды не потребуется. Торпеда-планер будет применяться с самолетов патрульной авиации типа Р-ЗС "Орион" или Р-8А "Посейдон" на высоте около 6 км. После сбрасывания она планирует в зону цели, отделяется от планера, на парашюте опускается на воду и обеспечивает поиск цели, как и другие авиационные торпеды. В условиях ограниченного финансирования программ создания нового торпедного оружия важное значение приобретают НИОКР по совершенствованию имеющихся торпед. В ходе них активно используется модульный принцип конструкции. Минное оружие по-прежнему остается одним из основных средств борьбы с надводными кораблями и подводными лодками противника. Способность наносить значительные потери кораблям и судам, длительное время обеспечивать защиту интересов государства на морских акваториях, затруднять или блокировать морские перевозки в ходе войн и военных конфликтов любого масштаба при сравнительно небольших расходах обуславливает их широкое распространение. Хотя низкотехнологичные мины продолжают находиться на вооружении ВМС ведущих зарубежных стран, в США отдают предпочтение созданию и накоплению более совершенного оружия данного вида. Применение морского минного оружия ВМС зарубежных стран обеспечивает решение ряда задач, среди которых: В настоящее время основу минного оружия ВМС США составляют авиационные мины Мк 65 "Квикстрайк" различных модификаций. Кроме того, на вооружении находится донная мина Мк 76 ISLMM (Improved Submarine-Launched Mobile Mine), которая заскладирована и на ПЛА не выдается. Она является дальнейшим развитием мины Мк 67 SLMM (Submarine-Launched Mobile Mine). Основным направлением ее модернизации стало применение в качестве энергодвижительного модуля ЭСУ торпеды Мк 48. В перспективе ожидается, что основное внимание будет уделено совершенствованию бортовой аппаратуры мины, что позволит увеличить зону поражения и повысить противотральную стойкость. Не исключено использование вертикальной линейной гидрофонной антенны. Благодаря применению новых высокочувствительных датчиков (на пьезоэлектрических материалах нового поколения) удалось достичь двукратного увеличения размеров зоны реагирования дежурного канала. В перспективе возможно использование в ЭСУ мин топливных элементов. Такие мины могут быть запущены с носителя к месту их постановки, удаленному на 300-500 км. Рассматриваются также варианты доставки оружия этого вида необитаемыми подводными аппаратами. Для обработки информации перспективные мины будут оснащаться высокопроизводительными аппаратными и программными средствами, которые позволят отличать реальную цель от имитаторов и осуществлять ее подрыв на расстоянии, обеспечивающем наибольшую эффективность боевой части. Благодаря базе данных, хранящейся в памяти мины, может быть значительно повышена ее избирательность вплоть до настройки на уничтожение определенного типа цели или конкретного корабля. Противотральная стойкость будет обеспечиваться за счет снижения заметности мины. Так, применение специальных покрытий для корпуса позволит значительно снизить ее заметность для гидроакустических средств мино-искания. В настоящее время одним из наиболее эффективных средств борьбы с этим оружием являются противоминные автономные подводные аппараты, большинство из которых комплектуются телевизионными средствами обнаружения. Значительно затруднить обнаружение мин с помощью ТВ-средств может применение корпусов нетрадиционной формы, а также специальной окраски, что позволяет замаскировать эти боеприпасы под рельеф морского дна. Гораздо меньшей заметностью обладают мины, погруженные или закопанные в грунт. В перспективе их предполагается оснащать средствами для самозакапывания. Одним из таковых может быть крыльчатка, которая размывает грунт под корпусом мины и откачивает его вверх через специальный канал. Кроме того, перспективная мина будет оборудоваться приемником акустических сигналов телеуправления. Для передачи ей данных по радиогидроакустическому каналу разработана специальная система кодирования, обеспечивающая высокую степень достоверности информации. Телеуправление позволит менять настройки приборов срочности и кратности, а также пороги чувствительности датчиков в зависимости от гидрологии места постановки. Наличие данной функции делает возможным дистанционный перевод мины из боевого состояния в дежурное и обратно. В США под руководством управления перспективных исследований МО (ДАРПА) проводятся технологические исследования концепции активного управляемого минного поля (УМП), выставляемого в мелководных (прибрежных) районах. Оно должно обеспечить решение оперативных и тактических задач по сковыванию действий сил флота противника, блокированию пунктов базирования НК и ПЛ, прикрытию своих прибрежных морских сообщений, созданию противолодочных рубежей. В состав УМП предполагается включать: мины-торпеды, реактивно-всплывающие, донные и самотранспортирующиеся мины; рассредоточенные пассивные акустические антенны и электромагнитные датчики для обнаружения, определения места и распознавания надводных и подводных целей на дистанции до 700 м; активные антенны, предназначенные для проверки факта обнаружения целей и их сопровождения; аппаратуру обработки информации; автономную внутреннюю распределенную сеть управления, связывающую воедино все составные элементы УМП, а также двусторонние линии связи дистанционного контроля и управления минным полем. В настоящее время зарубежные разработчики сосредоточили основные усилия на решении следующих вопросов: обнаружение малоскоростных малошумных объектов; их автоматическая классификация, идентификация и алгоритмическое разрешение в реальном масштабе времени; координация по линиям связи работы аппаратуры и исполнительных устройств УМП в условиях мелководья; организация автономного сетевого управления, а также создание безопасных надежных компактных питающих батарей с большим сроком эксплуатации. Задачи ВМС, решаемые с использованием минного оружия, останутся и на перспективу без существенных изменений. Для американского флота специфичным является наличие в системе морского минного оружия преимущественно авиационных мин. Кроме того, на вооружении ВМС находятся самотранспортирующиеся универсальные донные мины Мк 76 ISLMM, применяемые с подводных лодок. Развитие минного оружия в ВМС ведущих зарубежных стран предполагает совершенствование алгоритмов и программ боевого функционирования на базе использования цифровых сигнальных процессоров, микроконтроллеров, микросхем запоминающих устройств с программируемой логикой, литиевых источников питания с длительными сроками хранения и эксплуатации, а также малозаметных корпусов. Смотрите также | |||||||||||||
|
| |||||||||||||
| Просмотров: 9083 | | | |||||||||||||
| Всего комментариев: 0 | |