Обнаружение подводных лодок — как работает противолодочная оборона

Обнаружение подводных лодок, или противолодочная оборона (ПЛО), опирается на звук, поскольку радиоволны почти не проникают в морскую воду, а современная атомная лодка может скрываться под океаном, покрывающим примерно 70 процентов планеты. Флоты сочетают пассивное прослушивание, активные гидролокаторы, гидроакустические буи и авиацию, чтобы найти цель, созданную для того, чтобы молчать.

~1,500 м/с

Скорость звука в морской воде

70%

Доля поверхности Земли, покрытая океаном

100+

Гидроакустических буев на борту P-8 в типичном патрульном вылете

3 шага

Обнаружить, классифицировать, атаковать

Как работает противолодочная оборона

ПЛО — это цепочка из трёх шагов. Силы сначала обнаруживают возможную цель, затем классифицируют её как подводную лодку, а не кита, обломки или торговое судно, и наконец определяют её местоположение достаточно точно для атаки или сопровождения. На каждом шаге используется свой набор датчиков, и ни один датчик не справляется со всеми тремя задачами одинаково хорошо.

Работа эшелонирована по платформам. Стационарные донные антенны наблюдают за узкостями, фрегаты и эсминцы буксируют за собой антенны, вертолёты опускают в воду погружаемые гидролокаторы, а дальние самолёты сбрасывают гидроакустические буи. Среди лучших охотников — и другие подводные лодки, ведь тихая лодка может слушать, не выдавая себя. Наш рейтинг 10 лучших многоцелевых подводных лодок показывает, почему роль охотника-убийцы важна.

Активный и пассивный гидролокатор

Пассивный гидролокатор просто слушает. Он улавливает шум винтов, механизмов и обтекания корпуса, а операторы сравнивают его с акустическими сигнатурами из библиотеки. Активный гидролокатор посылает звуковой импульс и ждёт эхо, что даёт дальность и пеленг, но и сообщает цели, что на неё охотятся. Наш подробный материал о том, как работает гидролокатор, разбирает физику процесса.

Основные датчики ПЛО в сравнении

Датчик	Режим	Сильная сторона	Слабая сторона
Корпусной гидролокатор	Активный и пассивный	Всегда доступен на корабле	Ограничен шумом корабля и слоями глубины
Буксируемая антенна	Преимущественно пассивный	Очень большая дальность, вдали от шума корабля	Долго развёртывается, затрудняет маневрирование
Гидроакустический буй	Активный или пассивный	Сбрасывается с самолёта, быстрое широкое покрытие	Короткий срок работы батареи, одноразовый
Погружаемый гидролокатор	Активный	Вертолёт опускает его рядом с целью	Малое время работы на месте
Донная антенна	Пассивный	Постоянное покрытие узкостей	Фиксированное положение, дорого
Гидролокатор подлодки	Преимущественно пассивный	Скрытный охотник	Требует терпения и мастерства

Общие характеристики; фактические показатели сильно зависят от условий в океане и шумности цели.

Буксируемая антенна, тянущаяся за кораблём на километры, слышит далеко за пределами собственного шума, что объясняется в нашем руководстве по буксируемым гидролокаторам.

Как патрульные самолёты находят подводные лодки

Самолёты вроде американского P-8A Poseidon быстро покрывают большие площади. Они сбрасывают гидроакустические буи по схеме, принимают их акустические данные по радио и обрабатывают их на борту. Одни буи активные и излучают сигналы, другие пассивные и слушают, а некоторые измеряют температуру воды для моделей распространения звука. Когда цель найдена, самолёт может сбросить лёгкую торпеду, например Mk 54, или навести корабли и вертолёты.

Вертолёты, такие как MH-60R и NH90, работают ближе к флоту. Они опускают погружаемый гидролокатор на тросе, зависают на несколько минут, затем перемещаются и повторяют схему, чтобы определить положение подлодки. И самолёты, и вертолёты быстрее любой подлодки, поэтому у охотника обычно есть инициатива, когда цель обнаружена.

Можно ли обнаружить подлодки без звука

Да, но лишь ограниченно. Магнитные детекторы аномалий улавливают небольшое искажение, которое стальной корпус вносит в магнитное поле Земли, но только на очень малой дальности, поэтому их применяют для окончательного определения места. Радар может заметить шноркель или перископ при спокойном море, инфракрасные датчики способны найти тепловой след, а спутники иногда видят возмущения на поверхности. Исследователи также изучали лидары и обнаружение кильватерного следа, хотя ни один метод не вытеснил акустическое обнаружение в массовом масштабе. К утверждениям о том, что океаны становятся прозрачными, которые часто делают о будущих датчиках, следует относиться осторожно.

Почему ПЛО так сложна

Океан — шумная слоистая среда. Изменения температуры и солёности преломляют звук и создают зоны тени и термоклины, где подлодка может спрятаться. Судоходство, волны и морская жизнь добавляют фоновый шум. Тем временем современные подлодки стали тише благодаря безэховым плиткам, раме для механизмов и водомётным движителям, а лодки с ядерной установкой могут оставаться под водой месяцами. Наш материал о воздухонезависимых энергоустановках показывает, как и обычные лодки неделями идут почти бесшумно.

Почему обнаружение затруднено

Проблема	Влияние на ПЛО
Термоклин и звуковые слои	Звук отклоняется, возникают слепые зоны
Фоновый шум	Маскирует тихую цель
Технологии снижения шумности	Значительно уменьшают излучаемый шум
Огромная площадь поиска	Даже быстрый самолёт за час осматривает лишь малую часть
Ложные цели	Киты, обломки и геология имитируют подлодки

Качественное резюме известных проблем ПЛО.

Мнение редакции

ПЛО становится проблемой данных не меньше, чем датчиков. Безэкипажные надводные аппараты, глайдеры и акустический анализ с помощью ИИ расширят покрытие, но в открытом океане преимущество по-прежнему у тихой лодки.