Техника и вооружение 2001 08

На вооружении английских вертолётов «Си Кинг» состоит облегчённая система обработки и индикации акустических сигналов AQS-902 LAPADS (Light Weight Acoustic Processing and Display System). В системе применяются два 1б-канальных приёмных устройства. Первое обеспечивает управление системой, а второе – спектральный анализ с помощью метода быстрого преобразования Фурье и оценку энергетических уровней сигналов от буёв. Метод Фурье позволяет осуществлять оптимальную фильтрацию и выделение принятого сигнала на фоне шумов. Уровень сигнала усредняется за короткий период времени. Процесс повторяется постоянно с высокой скоростью. В результате этого достигается накопление постоянно появляющихся сигналов и их выделение на фоне помех.

Фирмой Маркони разработана ; более совершенная система AQS-903 для вертолета ЕН-101, скорость обработки информации в которой существенно превышает возможности предшествующих систем.

Для вооружения французских вертолётов, не использующих активные буи, разработана система ТСМ-8210, которая с 1987 г. устанавливалась на вертолётах AS.332F «Супер Пума». Еще более совершенной моделью является TSM-8230, обеспечивающая обработку информации от ОГАС и до восьми буёв.

Системы обработки информации от буёв отличаются сложностью конструкции, довольно большим временем, затрачиваемым на анализ информации, но несмотря на это, обеспечивают существенное увеличение вероятности выделения шумов ПЛ на фоне помех. О важности, которая придается подобным системам, свидетельствует их постоянное совершенствование.

Гидроакустические станции

Многие противолодочные вертолёты, преимущественно используемые с малых кораблей, оснащены опускаемыми гидроакустическими станциями. Некоторые вертолёты, наряду с ОГАС, имеют также и радиогидроакустические системы. Современные достижения в области технологии позволяют создать современные гидроакустические станции, пригодные для установки на вертолёты всех типов, независимо от их полётного веса (вес первых ОГАС достигал 500 кг). Назначение ОГАС – прослушивание водной среды при поиске ПЛ. Часть аппаратуры станции размещается на борту вертолёта, а другая – в опускном устройстве, заглубляемом с вертолёта в режиме висения.

Поиск ПЛ вертолёты производят путём последовательного обследования водной среды из точек висения, расположенных в определённом порядке. Обычно вертолёт зависает на высоте 10-15 м над водной поверхностью и заглубляет опускное устройство (акустическую антенну) на оптимальную глубину (до 450 м). Если объект поиска не обнаружен, то производится перелёт в очередную точку зависания.

Вертолётные гидроакустические станции за рубежом производят в основном три фирмы: Бендикс (США), Плесси (Англия), и Синтра-Алькатель (ФРГ). При их создании учитывался опыт конструирования и эксплуатации корабельных гидроакустических станций, использовались также идеи, реализованные в конструкции буёв.

Большинство современных ОГАС работают как в пассивном, так и в активном режимах, именуемых соответственно режимами шумопеленгования (ШП) и эхо-пеленгования (ЭП). Однако имеющийся в ОГАС режим ШП из-за малой шумности современных ПЛ и необходимости сложного оборудования для обработки и выделения полезного сигнала на фоне помех, применяется ограниченно, и, хотя это и сопряжено с рядом неудобств, предпочтение отдается режиму ЭП. При использовании станции в этом режиме после заглубления подъёмно-опускного устройства ОГАС включается в режим излучения – формируется довольно мощная акустическая посылка определённой формы и длительности (от 3 до 200 мс), в зависимости от типа ОГАС, режима работы, условий. Дальность до цели обычно не превышает 5000-6000 м в зависимости от условий поиска и определяется по времени от излучения импульса до приёма отражённого сигнала. Однако с появлением современных малошумящих ПЛ эти дальности существенно снизились. Можно предполагать, что с переводом ОГАС на низкие частоты, дальности обнаружения ПЛ в режиме ШП возрастут.

По принятому методу обследования пространства в горизонтальной плоскости различают ОГАС шагового поиска и кругового обзора. При шаговом поиске акустический сигнал излучается передающей антенной в определённом секторе. Антенна остается в этом положении в течение времени, необходимого для прохождения акустической волной расстояния, равного двойной дальности действия ОГАС. В течение этого времени включено приёмное устройство. Если контакт не установлен, то антенна (диаграмма) автоматически перемещается относительно вертикальной оси на ширину главного максимума характеристики направленности, и производится новая посылка. И так, шаг за шагом, последовательно просматривается весь горизонт (сектор). Очевидно, что с применением подобного метода, особенно при большой дальности станции и диаграмме направленности шириной 25-30 град; на круговое обследование потребуется очень много времени. Водная среда обследуется последовательно по секторам, а не весь горизонт одновременно, Поэтому станции шагового поиска применяются ограниченно, причём для сокращения времени обследования ширину обследуемого сектора увеличили до 60-90 град.

В ОГАС с круговым обзором акустическая посылка излучается по всему горизонту одновременно, после чего осуществляется круговой приём эхо-сигналов. В этом случае наблюдаются все объекты, находящиеся в пределах дальности ОГАС.

На противолодочных (многоцелевых) вертолётах военно-морских сил США и НАТО находятся ОГАС американского производства AN/AQS-13 (модификации А, В, С, D, Е, F, AN/AQS-18); английские – тип 195, Hisos-1; французские HS-12, DUAV-4 с последующими модификациями и другие. Большинство этих.ОГАС снабжены сложными системами датчиков со схемами формирования лучей и позволяют за одну- две посылки обнаружить ПЛ, определить её пеленг, дальность и скорость движения.

Опускаемая гидроакустическая станция AN/AQS-13A поступила на замену ОГАС AN/AQS-10, выпускавшейся с 1955 г. Она имеет несколько модификаций на основе базовой модели. В одной из последних её модификациях AN/AQS-13F используются частоты 9,5-10,5 кГц. При поиске ПЛ станция может работать в режиме ШП и ЭП, а также в режиме звукоподводной связи телефоном или телеграфом (только станция AN/AQS-13A).

Начиная с модификации AN/AQS-13B, станции для улучшения условий выделения полезного сигнала и устранения ложных целей с экрана индикатора могут дополняться адаптивным процессором APS (Adaptive Processor Sonar). С помощью APS повышается точность определения скорости цели, усиливается принимаемый сигнал. Большая энергия, излучаемая длинными импульсами в режиме APS, в сочетании с узкополосным анализом улучшает условия выделения полезного сигнала, особенно в условиях помех.

В этом режиме на индикаторе кругового обзора, кроме отображения пеленга и дальности, воспроизводится также значение до- плеровской радиальной скорости ПЛ.

Акустическая система станции размещается в опускном устройстве и состоит из трубчатых преобразователей – одного излучающего и восьми приёмных, расположенных над ним. Ширина диаграммы направленности каждого элемента составляет 45 град. В корпусе опускного устройства размещены также датчик температуры батитермографа.

Спуск и подъём опускного устройства осуществляется на 30 жильном кабель-тросе длиной 150 м с помощью лебёдки, барабан которой приводится во вращение гидромоторами. На вертолёте размещается также ряд дополнительных обеспечивающих применение станции устройств: указатель длины выпущенной части кабель-троса, датчики его вертикальности. Кроме того, в комплекте оборудования вертолёта имеется доплеровский измеритель путевой скорости и угла сноса, по сигналам которого вертолёт удерживается в точке висения (вручную или автоматически). Причём чувствительность последнего устройства очень велика. Сигнал смещения выдается при скорости вертолёта 400 м/ч.

Опускаемая гидроакустическая станция AN/AQS-18 также кругового обзора, и наряду с ОГАС AN/AQS-13F, для восьмидесятых годов являлась наиболее современной. Она работает в диапазоне частот 9,2-10,8 кГц. В конструкции этих станций просматриваются основные тенденции развития подобного типа технических устройств: уменьшение массогабаритных характеристик, увеличение глубины опускания приёмно-излучающего устройства и дальности обнаружения ПЛ.