От подводни прониквания до все по -сложна контрабанда на наркотици, мисиите на сонара са много и разнообразни. За да се справят с тези проблеми, флотите се нуждаят от системи за крайбрежни патрулни кораби и малки кораби
През последните години се появиха редица технологични и оперативни тенденции в развитието на сонарите, подкрепени от увеличеното търсене на тези системи за малки кораби.
Според Габриел Журдон, ръководител на хидроакустични станции (GAS) в Thales, противолодовата отбрана (ASW) е основната задача на сонарните станции от десетилетия. В същото време броят на подводниците в света нараства, все повече държави ги приемат за служба и това предизвиква безпокойство във военната общност.
„Активната икономическа дейност в морето, по -специално използването на океански ресурси, принуждава държавите да предприемат мерки за контрол и защита на своите икономически зони“, каза той. - Тук и там възникват териториални конфликти в морето, а нахлуването на подводница в изключителната икономическа зона е основният проблем. Този проблем се усложнява за някои страни от факта, че големите територии трябва да бъдат защитени."
Тези взаимосвързани тенденции стимулират търсенето на ASW системи, в които сонарите са ключов компонент. „Повечето флоти и държави са изправени пред задачата да защитят националния си суверенитет, своите търговски и икономически интереси и да противодействат на нахлуването на подводници в техните национални води“, казва Журдон.
Парите имат значение
Въпреки това, високата цена на такива кораби PLO. като фрегати, допринесоха за факта, че GAS започна да се инсталира на по-малки платформи и дори на невоенни кораби, които първоначално не бяха предназначени за ASW с висока интензивност. Това например се отнася изцяло за патрулните кораби на крайбрежната зона (SKPS).
„Идеята тук е или да се допълнят съществуващите активи на ASW, или алтернативно да се дадат на флота на развиващите се страни основни възможности за ASW. Неговото внедряване ще изисква ефективни, изпитани от морето решения със стабилна производителност и реални възможности на PLO."
GAS не трябва да влияе отрицателно върху навигационните възможности на кораба, добави Журдон, отбелязвайки, че компактният сонарен корпус на неговата компания BlueWatcher е проектиран от самото начало, за да "има минимално въздействие върху маневреността и скоростта на кораба".
Thales се фокусира върху разработването на сонари за SKPS и други малки плавателни съдове. На изложението Euronaval 2014 например тя показа линия от нови GAS. В допълнение към BlueWatcher, той включва и CAPTAS-1 GAS с променлива дълбочина на потапяне.
BueWatcher "осигурява превъзходни възможности за откриване и проследяване в шумни плитки води", каза Jourdon, но отбеляза, че този компактен GAS може да работи и на дълбочини над 10 км. "Това има безценен принос за системата за сигурност на кораба, като същевременно помага да се избегнат препятствията пред кораба."
CAPTAS-1 „е ключовият PLO инструмент“в компактния радар на компанията, осигуряващ откриване на средни дистанции до около 30 км. „Той има голям принос в процеса на ограничаване на подводниците“, добави той.
И двете многофункционални системи са проектирани да работят в голямо разнообразие от условия и са се доказали добре на кораби с малка водоизместимост. В някои флоти обикновено се използват като допълнителен елемент на ASW. И двата продукта на Thales са в добро търсене на обещаващи външни пазари, включително Азия, Латинска Америка и Близкия изток.
Журдон добави: „Напоследък търсенето еволюира към ефективни сонарни системи, които могат да се превърнат в незаменим елемент от операциите по сигурността на флотите в крайбрежни и дълбоки води. Те трябва да бъдат компактни за инсталиране на малки кораби, лесни за работа, да изпълняват необходимите задачи на достъпна цена."
Промяна на изискванията
Томас Дейл, представител на отдела за морски HAS в Kongsberg Maritime Subsea, също отбеляза засиленото търсене в индустрията на видеомагнитофони, където са много необходими възможности за многозадачност. "Многозадачните платформи и SKPS трябва да могат да намират не само големи обекти като подводници, но и по-малки обекти като свръхмалки подводници, плаващи контейнери или мини."
Изискванията за обхвата на GAS за SKPZ и фрегатите често са различни. SKPZ изисква ГАЗ с обхват 10-15 км. Това е очевидно и на пазара за бързи патрулни лодки, където сонар със среден обсег често е достатъчен. Няколко лодки „могат да се роят“едновременно, като по този начин разширяват зрителното поле на всички плавателни съдове от групата. „Добавяте обхвата на GAS от три, четири, пет плавателни съда, в резултат на което значително увеличавате обхвата на покритие, като използвате няколко съда“, обясни той.
Според Дейл комплексът от задачи на SKPZ обаче ни принуждава да търсим баланс между обхват и възможности. „SKPZ работят повече или по -малко независимо. Компромисът на пазара на SKPS е, че се нуждаете от GAS на разумна цена, която е лесна за инсталиране и която може да работи в няколко задачи - това е по -важно, отколкото само обхватът само на GAS”.
Средночестотният HAS може да бъде особено полезен за откриване на малки повърхностни съдове. Dahle отбеляза, че „е трудно да се забележи обект като надуваема лодка с твърд корпус през нощта, особено ако сте в накъсани води. Но ако имате GUS, тогава можете да го чуете в пасивен режим или да откриете кораб или неговото събуждане в активен режим."
Конгсберг се фокусира върху крайбрежните води, каза Дейл. „Този сегмент е нещо повече от PLO. Нашите продукти търсят обекти във водния стълб и по морското дъно. Те проследяват надводни кораби, както и подводници и безпилотни подводни превозни средства. Нашата технология е предназначена за решаване на проблеми с реверберация (звуково отражение) и работа в крайбрежни води."
Той обърна внимание на сонара SS2030, монтиран в корпуса на кораба, и неговата контейнерна версия на сонара с променлива дълбочина ST2400. Въпреки че са предназначени главно за крайбрежни ООП, те имат по -широко приложение, например избягване на препятствия, откриване на мини и проследяване на лодки, подводни превозни средства и други обекти.
За тази цел Kongsberg GAS са инсталирани на редица малки и средни кораби, включително кораби на бреговата охрана и бързи патрулни лодки. Например изследователският кораб на чилийския флот "Cabo de Homos" беше оборудван с SS2030 GAS миналата година за търсене и локализиране на потънали подводници, което беше успешно демонстрирано в учения за търсене и спасяване.
„Често SKPZ се изграждат без сонари, но се надяваме, че това ще се промени, тъй като флотите стават по-наясно с възможностите за многозадачност на сонара от среден клас“, каза Дейл.
О
Откриване на водолази и плувци
Базираната във Великобритания компания Sonardyne International се възползва от нарастващото търсене на системи за откриване за водолази и плувци. Например през юли миналата година тя обяви нов договор за доставка на неназован клиент от Югоизточна Азия с Sentinel, който ще бъде инсталиран на всичките му SKPS. Договорът се основава на предишно споразумение за доставка на преносими системи на един от европейските флоти, за да защити своите SKPS.
„SKPS се превръща в все по-търсен ресурс за флотите и бреговата охрана по целия свят в борбата срещу пиратството, трафика на наркотици, тероризма и противоминните действия“, се казва в изявление на Sonardyne, което съвпада с церемонията по подписването на договора. -Платформата SKPS се развива в своята гъвкавост благодарение на новите разработки в корабостроенето, което позволява тези кораби да бъдат конфигурирани за различни задачи чрез използването на търговски готови системи, като например. Стража.
„Sonardyne започна да доставя своите системи на пазара на SKPS преди около две години“, каза Ник Суифт, ръководител на морската безопасност в компанията. - Получаваме много искания. Има известен ръст на търсенето в тази област."
Системата Sentinel може да открива, проследява и класифицира заплахи на разстояние 1200 метра, може да бъде интегрирана в информационната и контролната система на кораба или в местните системи за осведоменост за ситуацията, като например системата за наблюдение на далечен обсег NiDAR, произведена от MARSS Group. Той работи в активни и пасивни режими на откриване и класификация и може да бъде преносим или инсталиран в корпуса на кораба. Sentinel XF (допълнителна функционалност) се предлага за военни и структури за национална сигурност.
„Системата може да бъде преносима или да бъде инсталирана в корпуса на кораба, използвайки собствената система Sonardyne“, казва Суифт. - Ние доставяме и двете конфигурации. Нашата система е по своята същност гъвкава и може да бъде интегрирана във вашата система за наблюдение или вашата система за управление на бойни действия."
Версията, монтирана на корпуса, „е отлично решение за по-нови и по-големи RCC“, докато преносимата версия „може лесно да се използва от всеки кораб и е много популярна на пазара на RCC“.
Суифт добави: „В зависимост от начина, по който флотите използват своите кораби, може да не се нуждаят от GAS в някаква област на действие. Например, когато се намирате във вашия порт, може да се нуждаете от сложна цялостна защита. А за разполагане в дадена област можете да вземете преносима система."
Гореспоменатият договор с азиатска държава подчертава значението на използването на системи за защита на кораби и други обекти от подводни заплахи. „Sentinel… осигурява бързо разгръщаща се система за сигурност по периметъра, която допълва системите за сигурност за търговски пристанища, морски кораби, частни яхти, критична инфраструктура и сгради на бреговата линия“, каза той.
Според Суифт, необходимостта от системи като Sentinel сигнализира за преминаване към асиметрична битка. „Преди това, ако корабът имаше GAS, тогава той беше предназначен за PLO, но сега те започнаха да мислят за по -малки обекти, като водолази и автоматични подводни превозни средства. Последните предизвикват все по -голяма загриженост. Те се предлагат на гражданския пазар, са сравнително евтини и лесни за работа. И те могат да причинят значителни щети на плавателния съд."
„Основното използване на GAS Sentinel е да защитава корабите от терористични и други атаки“, продължи Суифт. „Това може да бъде тероризъм, държава -измамник или дори традиционна зона на конфликт. Друга област на нейното приложение е наблюдението. Ако имате SKPS, някой може да изпрати водолаз или безпилотен летателен апарат само за да направи снимки или да наблюдава кораба. GAS Sentinel поставя подводен кордон около плавателния съд, така че никой да не може да се доближи до него незабелязано."
Кен Уокър, ръководител на морския отдел в Ultra Electronics, също отбеляза развитието на пазара на SKPZ. Поставянето на сонари на тези кораби може да бъде много полезно, защото говорим не само за допълнителни възможности на зенитните ракети, но и за борбата с наркотрафика и тероризма.
„Например контрабандистите са много сложни“, каза той. "В миналото те са използвали повече моторни лодки, но сега използват полупотопяеми, ефективно използвайки търговски подводници за транспортиране на наркотици."
Уокър също така обърна внимание на използването на сонари в дейностите по надзор на рибарството, в борбата с нелегалната миграция и в редица други области. Също така, теглото, размерът и характеристиките на консумация на енергия се подобряват и това привлича вниманието на операторите на малки кораби.
Уокър каза, че неговата компания също вижда нарастващо търсене на сонари за малки кораби. „Настъпи радикална промяна в структурата в целия западен свят. Бюджетите не позволяват превозвачи и големи разрушители, както беше в ерата на Студената война, така че много хора преминават към по -малки многозадачни средства, за да защитят своя суверенитет и затова виждаме нещо като възраждане в областта на SKPS и малки фрегати."
Необходимост или лукс?
Много държави не се стремят да оборудват своите SKPZ със системи за отбрана срещу подводници и затова GAS на борда им изобщо не е задължителен. Като пример можем да цитираме новия канадски SKPZ на проекта Хари Деулф, първият от които според ръководителя на отдела за развитие на канадския флот Каспер Донован трябва да стане част от флота в края на 2018 г.
„Нямаше нужда да има сонарни възможности на тези кораби. Корабите са проектирани да извършват въоръжено наблюдение на канадските води и да подкрепят правителствените агенции в отстояването и укрепването на суверенитета на Канада, когато и където е необходимо, с други думи, за изпълнение на задачи от полицейски тип “, каза той.
„При изпълнението на тези задачи те ще използват други средства освен GAS за откриване на други плавателни съдове, например радари и оптоелектронни сензори, както и средства като например палубния хеликоптер CH-148 Cyclone, оборудван с набор от специални сензори, която се разработва за Канада от Sikorsky.
Според Донован, въз основа на задачите на корабите от този проект, те няма да се нуждаят от някои от сложните бойни системи на високо ниво, от които може да се нуждаят надводните военни кораби. Подводници, няма да използваме патрулен кораб за разрешаване на тази ситуация. Ние ще използвайте една от нашите фрегати от клас Halifax.
Канадският флот стартира проекта Undergrade Warfare Surte Upgrade за надграждане на фрегатите Halifax със системи ASW. Условията на конкурса бяха публикувани през есента на 2017 г. и в момента са в етап на оценка.
В съответствие с този проект възможностите на корабите ще бъдат разширени чрез инсталиране на корпусни HUS, теглени HAS, хидроакустични шамандури, системи за откриване на торпеда и интегриране на всички тези системи в BIUS на кораба. „Това е доста голям проект, който ще добави много по -модерни системи за борба с подводници към общите възможности на корабите“, добавя Донован.
Той посочи ключовите технологични тенденции през последните години - нарастващото ниво на дигитализация на системите и нарастването на тяхната процесорна мощ. Това е общото между всички военни сензорни системи. "Все повече от тези системи преминават към цифрови, което означава, че данните могат да се обработват много по -ефективно и по -бързо."
Това е особено важно за GAS, тъй като те получават и обработват огромни количества акустични данни. В случай на сонари, базирани на цифрова архитектура, процесът е значително опростен."Обработката на данни ще бъде с порядък по -добра, което ще подобри способността ни да откриваме подводници, мини и други подводни заплахи."
Според Донован обаче мащабни разработки се извършват не само в областта на хидроакустичните технологии. Разширените, високотехнологични дизелово-електрически подводници сега са в голямо търсене. „Тези подводници винаги са били много трудни за намиране. Но сега все повече страни приемат дизелово-електрически подводници, доставят се все повече и повече съвременни платформи, които несъмнено са по-тихи от подводниците от предишните поколения. И ако старите подводници бяха трудни за намиране, тогава съвременните подводници са много по -трудни за намиране."
В тази връзка флотите трябваше внимателно да анализират методите за търсене и откриване на подводници. През 80 -те и 90 -те години много западни флоти използваха теглени пасивни HAS. Но сега те все повече преминават към активни варианти, които „пингват“във водния стълб на ниски честоти, за да открият съвременни нискошумови подводници. "Като част от нашия проект за надграждане на Underwater Warfare Suite, ние се стремим да придобием теглени активни ниско- честотни сонари."
Дейл посочи увеличения капацитет за обработка на информация. „Това означава, че можем да обработваме няколко слоя хоризонтално в един звуков импулс или няколко импулса едновременно. Можем да открием обект, ако е на повърхностно ниво, във водния стълб или на дъното."
Той също така отбеляза използването на композитни преобразуватели във високочестотни сонари, което увеличава спектралната ширина и разделителна способност и позволява триизмерна обработка, така че „с конвенционален корпус HAS можем да представим морското дъно в 3D, например за откриване на обекти или навигация задачи”.
Нови технологии
Според Журдон, акустичните технологии са постигнали значителен напредък в няколко области през последните години. Той отбеляза използването на акустични преобразуватели за активни излъчватели, силно усъвършенствани алгоритми за обработка на сигнали и данни и напредък във възможностите за откриване и проследяване. Освен това в системите се интегрират все по-удобни и интуитивни интерфейси човек-машина, включително използването на 3D за опростяване на сложните операции на сонара.
Системите също станаха по -компактни и по -лесни за инсталиране, а оборудването за обучение също се движи напред, „което улеснява екипажа да тренира на борда“.
Уокър насочи вниманието си към софтуера. Той отбеляза например технологията Ping Wizard на Ultra, която улеснява избора на оптимален активен режим, като ви позволява да излъчвате голям брой различни видове звукови импулси едновременно.
„Системата всъщност гледа във водата и казва:„ Това е вашият най -добър тип сигнал. Трябва да го използвате “, обясни той. "Системата има много високо ниво на изкуствен интелект, опростява работата на оператора и в резултат на това повишава нивото на командване на тактическата ситуация."
Според Уокър е имало интересна промяна в технологичните тенденции. Ако в миналото гражданският сектор сериозно изоставаше от военния свят, сега позициите им в някои области се обърнаха. При сонарите това може да се види в примера за използване на графични процесори от конзоли за видеоигри.
„Преди двадесет години търговските среди информираха основно военните технологии. А сега е обратното. В момента се поръчват видеопроцесори за увеличаване на процесорната мощност и подобряване на качеството на показваното изображение. Това е така, защото игралната индустрия, заедно с телефонната индустрия, се развива в цивилния свят много по -бързо, отколкото във военната."
Ultra Electronics доставя сонарни системи на военни кораби по целия свят, включително британски разрушители тип 45, австралийския разрушител Project Hobart и холандските фрегати Project Karel Dorman. Новият му GAS S2150 ще бъде инсталиран по време на модернизацията на фрегати тип 23. Този сонар също ще бъде инсталиран на обещаващи фрегати тип 26; в допълнение, компанията предлага варианта S2150 за фрегата тип 31e.
„Въпреки че това не е основно изискване за Type 31e понастоящем, Ultra възнамерява да предложи своя интегриран сонарен пакет, който включва теглена активно-пасивна сонар и система за откриване и защита на торпедо в един теглен модул“, каза Уокър.
Ускорени промени
По отношение на перспективата, Уокър отбеляза две „мегатрендове“, които ще окажат голямо влияние в бъдеще. „Първият е голям обем данни. Това е особено важно за GAS, където се генерират много големи количества данни и се изисква обработка в реално време за откриване на целта. Второто е изкуствен интелект и самообучение на машини. Например сонарите ще знаят дали са виждали даден тип подводница преди."
Дейл каза, че всякакви допълнителни промени в акустичната технология естествено ще бъдат ограничени от законите на физиката. "Предвиждам малки стъпки в производителността, като честотен диапазон, процесорна мощност и броя на едновременните звукови импулси."
Той очаква по -широко използване на автоматични наземни превозни средства, особено във връзка с кораби, например крайбрежни патрулни кораби, „когато космическото безпилотно превозно средство е свързано с RMS и имате възможност да предавате изображения от GAS по широколентов радио канал. Работите с машина с VMS. Вярвам, че това е добра комбинация и ще стимулира пазара на крайбрежните патрули в бъдеще."
Jourdon вярва, че ще бъдат създадени по -сложни, тясно свързани ASW мрежи с широк спектър от платформи и сензори, включително необитаеми системи. „Компактността е друго предизвикателство и Thales търси обещаващи нови сензори в тази област. Thales също е ключов играч на процъфтяващия пазар на дронове. Стремим се да осигурим ефективни възможности за ПСВ на новите кораби с екипаж и безпилотни."
Според Журдон, докато подводниците остават основната заплаха, изискванията към сонарите са се променили. Заедно с откриването на торпеда се появиха и нови асиметрични заплахи, като полупотопяеми или напълно потопяеми подводници за наркотици, използвани от контрабандистите. Моторните лодки също са високо в списъка, особено като се има предвид използването им за терористични цели.
"Заплахите, които трябва да бъдат адресирани, засягат възможностите и производителността на сонарните станции, които трябва да бъдат ефективни в активни и пасивни режими и при почти всички условия на околната среда, включително плитки и дълбоки води."
