Вообще-то эта тема на книгу тянет, но постараемся всё же уложиться в несколько статей.
Итак, прошлый раз мы остановились на том, что уже в Первую мировую войну умели узнавать о подкрадывающейся подводной лодке с помощью гидрофонов-шумопеленгаторов. И одним из злейших врагов лодок стал издаваемый ими шум. Звук в воде распространяется очень хорошо, хотя и здесь есть свои тонкости, но о них ниже.
Чем это заняты немецкие подводники на кадре из фильма в начале статьи? Они вместе с лодкой затаились и напряжённо ждут - будет ли всё-таки лодка обнаружена? Малейший шум может выдать их. У наших подводников есть команда специальная: "Исполнить режим "Тишина"!". Тишина должна быть абсолютной. Упадёт у кока чумичка на камбузе - и хана.
Кстати, кое-кто путает эту команду с другой - "Слушать в отсеках!" Та связана с проверкой корпуса на герметичность, подводники стараются услышать свист или шипение просачивающегося воздуха.
Шумопеленгатор хорош тем, что свою работу он ничем не выдаёт. А плох тем, что ему зачастую мешают работать шумы собственного корабля. И надо самому стараться издавать поменьше звуков, а этого невозможно добиться на ходу. Ставят эти устройства и на лодках, для них он заменяет зрение. Задачей конструкторов является максимально уменьшить шумы от работающих механизмов, корпуса, винтов. Вот какая красота на современных лодках:
Кстати, изготовить её - сложная технологическая задача, нужны специальные станки. Те, кто постарше или просто в теме, должны помнить международный скандал, когда нашим соответственным органам удалось провернуть операцию с закупкой такого оборудования в Японии, поскольку в СССР его не было. Ухитрились сделать это в обход запрета на продажу такой техники в нашу страну, так что в санкциях нынешних ничего нового нет.
Мой однокурсник оканчивал службу в Главном штабе ВМФ, занимаясь как раз темой обеспечения малошумности ПЛ. Уже позже я спросил его, в самом ли деле имел место этот случай, и он с большим удовлетворением подтвердил, что всё так и было.
Ну и от самих подводников немало зависит. Найдется какой-нибудь незакреплённый лючок - будет бренчать во время движения. Вот кстати вспомнил - на одном из судов уже на гражданском отрезке моей карьеры меня дико раздражали периодические удары, начинавшие раздаваться при качке в районе каюты, спать мешали. Кончилось тем, что снял часть обшивки в коридоре и там оказался стоящий вертикально обрезок трубы. При качке он начинал шататься в узком объёме и стучать. Такую же радость может доставить катающаяся в какой-нибудь труднодоступной узкости бутылка.
Вот посмотрите на рисунок ниже:
Видите стрелочки? Они показыват путь, по которому наши лодки могут выходить на просторы Атлантики или возвращаться на свои базы. Так называемый Фареро-Исландский рубеж. Впервые важность контроля на этом рубеже стала понятна во время Второй мировой войны, когда немецкие подводные лодки с территории Германии могли выходить только этим путём, ибо просочиться через щель Ла-Манша вообще было нереально. Немцы решили эту проблему перебазированием лодок в оккупированную Францию. А нашим деваться некуда.
Понимая это, в 50-х годах на данном рубеже была размещена гидроакустическая система наблюдения SOSUS. А вдобавок создали ещё одну линию, между мысом Нордкап и островом Медвежий. Подобные системы существовали в Тихом океане и у атлантического побережья США. Может, кто из бывалых подводников, форсировавших этот рубеж и поделится своими воспоминаниями?
Однако теперь, с появлением особо малошумных лодок третьего поколения эта система не столь эффективна, некоторые участки даже были законсервированы.
А можно ли всё-таки обнаружить затаившуюся подводную лодку? Можно, с помощью гидролокатора. Принцип подобен таковому у дельфинов или летучих мышей. Испускемые ими звуковые волны отражаются от препятствия и улавливаются специальными органами. Так же действует и гидолокатор. В отличие от шумопеленгатора он позволяет определять дистанцию до цели.
Первый прототип гидролокатора был запатентован канадцем Фессенденом ещё в 1915 году. Тогда же их стали ставить на надводные корабли и подводные лодки. Тут есть некоторая разница. Надводный корабль и так издаёт шумы при движении, прятаться ему нет смысла. Лодка же, попытавшаяся просканировать водную толщу, немедленно выдаст себя. Эти звуковые посылки отлично прослушиваются в воде. Немецкие подводники, ощущавшие эти звонкие щелчки по корпусу лодки, прозвали их "звонками дьявола", намекая, что перед теми, кто их услышал - практически открываются двери в ад.
Поскольку лодка действует в трёхмерном пространстве, важно знать не только направление на неё и дистанцию, но и глубину, на которой она находится, чтобы точно выставить взрыватели глубинных бомб. Уже в ходе Второй мировой войны гидролокаторы ASDIC справлялись с этими задачами. Как всё это работало?
Пьезоизлучатель под действием переменного тока деформируется, создавая в определенном направлении акустические волны высокой частоты.
Акустический сигнал, встретившись с препятствием, отражается в обратную сторону и улавливается гидрофонами - пьезокристаллическими микрофонами.
Замерив время прохождение сигнала, система выдает расстояние до объекта.
Если цель находится на близком расстоянии, оператор локализовывал местонахождение объекта и передавал информацию на мостик и на пост бомбометания. Вот так выглядит антенна ГАС на подводной лодке:
А есть системы гидроакустического поиска в виде так называемых протяженных антенн, буксируемых надводным кораблём или лодкой . Но с такой кишкой длиной пару сотен метров особо не поманеврируешь.
А есть гидроакустические буи, сбрасываемые с противолодочного самолёта, способные обложить лодку как волка красными флажками. А есть гидроакустические станции, опускаемые с зависшего вертолёта, его-то лодка точно не услышит, в отличие от надводного корабля или плюхающихся в воду с высоты авиационных буёв. Как-то вот так это выглядит:
А есть спускаемые с вертолёта магнитометры, вообще вещь совершенно бесшумная, правда радиус их действия измеряется сотнями метров. Чего только не напридумывали!
И что же, нет у лодки методов ̶п̶р̶о̶т̶и̶в̶ ̶К̶о̶с̶т̶и̶ ̶С̶а̶п̶р̶ы̶к̶и̶н̶а̶ защититься? Есть кое-что, но надо хорошо знать гидрологию моря.
Распространение звуковых волн зависит от температуры воды, солёности, давления, т.е. глубины. К ним применимо явление рефракции, они могут отражаться от поверхности воды, дна, границ слоёв воды с разной плотностью, в конце концов, от различных форм подводного рельефа и даже косяков рыбы.
Существует так называемый "слой скачка" он же - термоклин, где такие характеристики как температура, плотность или солёность резко отличаются от слоёв выше или ниже, а значит, и изменяются условия прохождения звуковых волн. На рисунке хорошо видно, как лодка может спрятаться под ним:
Акустические волны отражаются от него и не достигают лодки. А если достигают, то их отражения не могут пробиться наверх.
А вот иллюстрация образования так называемой "звуковой тени", в которой лодка тоже может прятаться.
Короче, борьба между охотниками и дичью идёт непрерывно и однозначного превосходства одной из сторон добиться нелегко.
Но вот всё-таки лодка обнаружена и установлено примерное место её нахождения. Как же её прикончить?
Об этом в следующей статье. А здесь первая часть
