Принципы работы созданных средств поиска и обнаружения подводных лодок, находящихся в подводном положении, основаны на использовании физических полей (акустическое, магнитное, тепловое, радиационное), которые могут демаскировать лодки в районе поиска (рис. 1), а также загрязненности атмосферы выхлопными газами дизельных двигательных установок. В комплекс авиационных средств поиска и обнаружения подводных лоток включаются гидроакустическая, магнитометрическая и инфракрасная аппаратура. Подводные лодки, находящиеся в надводном положении или идущие под РДП, могут быть обнаружены с помощью радиолокационных, инфракрасных и телевизионных средств, а также газоанализирующей аппаратуры.
Рис. 1 Диапазоны акустических и электромагнитных колебаний в Гц, используемые РГБ (1), аппаратурой радио- и радиотехнической разведки (2), ИК (3) и телевизионной для обнаружения подводных лодок
Гидроакустические системы появились на вооружении противолодочной авиации капиталистических государств в годы второй мировой войны и продолжают оставаться основным средством обнаружения подвод ник лодок с воздуха.
Широкое распространение в противолодочной авиации ВМС США и некоторых других государств полечили две системы радиогидроакустических буёв: «Джезебел» и «Джули». В настоящее время в США первая заменяется системой «Дифар», а вторая — системой «Касс». Система «Дифар», ктк утверждается в зарубежной печати, с помощью 2—3 РГБ обеспечивает определение места подводной лодки с достаточной точностью, в то время как раньше для этой цели требовалось большее число буёв. По по своим техническим характеристикам аппаратура системы «Дифар» еще не полностью отвечает предъявляемым требованиям из-за низкой надежности используемых буёв AN/SSQ 53.
Гидроакустические системы состоят из сбрасываемых в море РГБ одноразового использования (рис. 2), бортовой аппаратуры приема, анализа и обработки информации, получаемой от буёв. По принципу действия и устройству буи делятся на пассивные и активные.
Рис. 2. Установка РГБ на противолодочный самолёт
Пассивные буи обнаруживают подводную лодку по создаваемым ею шумам, а активные — путем приема отражённых от подводной лодки эхо сигналов, генерируемых взрывными источниками звука или акустической антенной буя.
Пассивные РГБ, например AN/SSQ-41, AN/SSQ-49 и AN/SSQ 53, применяются, как правило, для первичного обнаружения подводных лодок. С этой целью в районе поиска выставляется барьер или поле из буёв, расстояние между которыми выбрано из расчета надежного ее обнаружения по заданной величине шумности лодки.
Для дальнейшего уточнения координат подводной лодки применяются взрывные источники звука, взаимодействующие с пассивными буями, или активные РГБ, которые также используются для первичного обнаружения. Активные РГБ, например AN/SSQ-47 и AN/SSQ-50, кроме определения местоположения, определяют дальность до цели. Они бывают направленного и ненаправленного действия. Буи направленного действия позволяют более точно определять местоположение цели при использовании меньшего их числа.
РГБ снабжаются маяками-ответчиками, работающими на одной из стандартных частот, а также ночными огнями и цветными маркерами для визуального опознавания и определения их местоположения с самолёта буи сбрасываются с высот 50—3000 м. при скорости полета самолёта 280 — 450 км/ч. Дальность обнаружения буя самолётной РЛС с высоты 600 м составляет 20—30 км, а с высоты 1500 м — 135 км. РГБ имеют специальные устройства, обеспечивающие плавное приводнение, необходимую плавучесть, а также самозатопление по истечении установленного срока действия. Размеры большинства буёв стандартные (высота — 900 мм, диаметр — 124 мм).
Наряду с РГБ, предназначенными для обнаружения целей, широко используются также батитермографические буи, позволяющие дистанционно измерять температуру воды на различных глубинах до 300 м. Этим достигается более эффективное обнаружение подводных лодок с помощью обнаружительных буёв в конкретных гидрологических условиях.
Согласно данным иностранной печати, происходит дальнейшее совершенствование систем радиогидроакустических буёв: увеличивается дальность действия и продолжительность работы, повышается их надежность, уменьшаются вес и габариты, автоматизируются процессы управления буями и обработки информации, поступающей по радиоканалу от РГБ на борт самолёта.
На противолодочных вертолётах благодаря их способности зависать над определенной точкой водной поверхности применяются опускаемые гидроакустические станции. Опускаемая на трос-кабеле акустическая антенна станции (рис. 3) состоит из ненаправленною вибратора и гидрофона.
Рис. 3. Противолодочный вертолёт опускает антенну ГАС в воду
Пеленг на цель определяется по фазовому сдвигу принятых сигналов. Индикаторный блок, размещаемый в кабине вертолёта, предназначен для обработки сигналов, отображения обстановки и управления. При работе опускаемой ГАС в режиме шумопеленгования обеспечивается скрытность наблюдения, точное определение пеленга на подводную лодку, но в этом случае нельзя измерить до нее расстояние. При незначительной шумности подводной лодки работа опускаемой ГАС в режиме эхопеленгования имеет значительные преимущества по сравнению с шумопеленгованием. В режиме эхопеленгования станция обеспечивает определение пеленга и расстояния до подводной лодки на дальностях 9—15 км.
Противолодочные вертолёты стран НАТО оснащаются в основном американскими опускаемыми ГАС AN/AQS-10 и AN/AQS-13 или их модификациями (выпускаются в других странах), имеющими примерно одинаковые характеристики.
Известны опускаемые ГАС шагового и секторного (кругового) обзора подводного пространства. Первые способны обследовать горизонт за 3—5 мин, а вторые за 30—60 с. Как сообщается в зарубежной печати, опускаемые ГАС неустойчивы к «случайным буксировкам», так как возникающие при этом помехи сильно заглушают полезные сигналы. Явления «случайной буксировки» могут иметь место тогда, когда система автоматической стабилизации вертолёта не вошла в режим.
Иностранные специалисты придают большое значение работам, направленным на создание методов, повышающих скорость обзора горизонта и увеличивающих дальность действия опускаемых ГАС, а также способов автоматической стабилизации вертолёта в режиме зависания.
В США ведутся также работы по созданию авиационной системы якорных радиогидроакустических буёв, способных работать в течение нескольких месяцев.
Магнитометрическая аппаратура позволяет обнаруживать местные аномалии напряженности магнитного поля Земли, создаваемые корпусом подводной лодки в районе поиска. К недостаткам магнитометров относятся небольшая дальность действия (300—700 м) и сильное влияние других видов магнитных помех естественного и искусственного происхождения.
Все противолодочные самолёты США и других стран НАТО оборудованы магнитометрами AN/ASQ-10 (рис. 4), AN/ASQ-801 и DHAX-1. применение которых не зависит от состояния моря и времени суток. Однако они имеют ограниченные возможности. Зарубежные специалисты стремятся повысить эффективность магнитометров путем повышения их чувствительности и снижения влияния помех, создаваемых самолётами, на которых они устанавливаются. Для устранения влияния помех используются компенсаторы, которые применяются совместно с магнитометрами.
Рис. 4. Панель управления магнитометра AN/ASQ-10
Радиолокационные станции являются основным средством обнаружения подводных лодок в сложных метеорологических условиях и ночью. Большинство из них работает в сантиметровом диапазоне. Дальность обнаружения радиолокационными станциями подводных лодок, находящихся в надводном положении, составляет 90—100 км, под РДП — 20—25 км, а под перископом — 2—3 км.
В настоящее время на вооружении противолодочных самолётов и вертолётов США состоят РЛС AWAPS-20, AN/APS-55, AN/APS-88 и др.
По мнению иностранных специалистов, весьма перспективными для поиска подводных лодок являются РЛС бокового обзора, так как они имеют более высокую разрешающую способность, позволяют просматривать более широкую полосу и облучают цель сравнительно короткое время, благодаря чему затрудняется обнаружение самолёта.
Развитие РЛС противолодочной авиации стран НАТО идет по пути увеличения их дальности действия и повышения разрешающей способности, а также уменьшения веса и габаритов.
Инфракрасные средства
На противолодочных самолётах используются ИК станции переднего обзора системы «Флир» для обнаружения надводных целей в ночных условиях и обнаружения температурного следa кильватерной струн подводной лодки. Иностранные военно-морские специалисты считают, что, хотя повышение температуры при прохождении подводной лодки достигает всего лишь 0,005°С, разность температур кильватерного следа и поверхности моря может быть обнаружена с помощью инфракрасного детектора. Повышенная температура воды сохраняется некоторое время, что позволяет определить след кильватерной струи даже через 5—6 ч. после того, как подводная лодка находилась в районе поиска.
Работа ИК станции, имеющей пассивный принцип действия, не обнаруживается противником и не подвержена преднамеренным помехам с его стороны. Станция относительно проста по устройству, имеет небольшие габариты и вес. Однако работает она эффективно только при благоприятных метеорологических условиях. При дожде и тумане дальность действия ее значительно уменьшается. Кроме того, инфракрасная станция обнаруживает тепловой след при движении подводной лодки на небольших глубинах и малых скоростях, обеспечивающих выход теплового следа на поверхность. В настоящее время ня противолодочных самолётах устанавливается станция типа AN/AAR-31.
Система «Флир», по данным зарубежной печати, пока устанавливается только на противолодочных самолётах Р-3С «Орион» и S-3A «Викинг». В комплексе с другими средствами она обеспечивает надежное обнаружение надводных целей.
Газоанализирующая аппаратура способна обнаруживать дизельные подводные лодки по загрязнению атмосферы выхлопными газами дизельных установок при движении подводной лодки в надводном положения или при использовании устройства РДП. В этом случае поиск подводной лодки самолётом предусматривает отбор проб воздуха на высотах 90 — 120 м. перпендикулярно к направлению ветра. Когда цель обнаружена, самолёт определяет высоту потолка следа выхлопных газов, а затем ведет поиск на высоте середины следа. Американская аппаратура (AN/ASR-2) обнаруживает подводную лодку по истечении 3—4 ч. после погружения ее на глубину. Английская газоанализирующая аппаратура «Автоликус» МкЗ способна определить местоположение подводной лодки, идущей под РДП с наветренной стороны относительно самолёта на расстоянии около 50 км.
В зарубежной печати сообщалось, что разрабатывается также аппаратура для обнаружения атомных подводных лодок по радиационному заражению воды.