"Военно-промышленный курьер" моделирует поединок подводных лодок
Возможности различных сил в противодействии подводным лодкам – одна из самых скупо представленных в открытой печати сфер. В значительной мере это связано с тем, что сам процесс поиска субмарины и последующего боя с ней более подвержен случайностям, нежели решение других основных задач вооруженной борьбы на море. Менее всего информации о вероятном исходе поединка двух подводных лодок. Между тем без его оценки невозможно сравнить субмарины разных стран, как и определить способность флотов решать задачи противолодочной борьбы.
На исход подводного боя решающим образом влияют четыре основных фактора: физические поля противников, гидроакустические условия, возможности средств поиска, а также систем противолодочного вооружения и гидроакустического подавления (ГПД).
Услышь портрет
В бою из всего спектра физических полей практическое значение имеют только собственные шумы подводных лодок. Основных диапазонов два – высокочастотный и низкочастотный, инфразвуковой.
“Уникальная советская система "Шквал" создавалась как средство уничтожения ПЛАРБ в районах, покрытых льдами”
Первый, в пределах нескольких килогерц, наиболее важен для противолодочной борьбы, поскольку позволяет обнаруживать и определять местоположение и параметры движения субмарины с точностью, достаточной для применения оружия. Небольшая длина волн этого диапазона позволяет создавать гидроакустические антенны с узкой диаграммой направленности. Соответственно пеленг подводной цели достаточно точен. Однако дальность распространения волн в этом диапазоне существенно меньше. Потому шумы низкой частоты имеют значение главным образом для первичного обнаружения подводной цели с последующим ее допоиском.
Важно отметить, что с точки зрения спектра излучаемых шумов в мире нет одинаковых технических устройств, все они имеют специфические признаки. Звуковой спектр каждой подводной лодки уникален, как отпечатки пальцев, и его принято называть шумовым портретом ПЛ. Поэтому одной из важнейших задач противолодочной борьбы считается выявление шумовых портретов субмарин противника.
Атомных подводных лодок первого поколения в мире не осталось. Однако второе поколение и приравненное к нему еще есть – в частности новейшие китайские атомные подводные лодки можно отнести лишь к этой генерации. Сохраняются в строю атомоходы второго поколения во Франции, Великобритании и России. Отличительная черта шумового портрета этих подлодок – существенный уровень высокочастотной составляющей при значительной шумности в инфразвуковом диапазоне. Третье поколение, составляющее в настоящее время основу подводных сил России и США (наши корабли пр. 971 и американские типа "Лос-Анджелес"), характеризуется снижением шумности во всех диапазонах. Причем в высокочастотном диапазоне на минимально малошумных ходах – до уровня ниже фона морской среды. На вооружение наиболее передовых флотов начинает поступать четвертое поколение. В России это проект 885, в США – тип "Вирджиния". Помимо дальнейшего значительного снижения шумности этих подлодок за счет перехода к полному электродвижению, у них появляется возможность управления своими "портретами". Советские подводные лодки второго поколения значительно уступали американским по скрытности. Корабли поколения, условно говоря, "два плюс" – проекта 671РТМ – уже сравнялись по шумности со "Стердженами". А начиная с проекта 971 наши субмарины не уступают по части скрытности американским соответствующего поколения.
Ключевую роль, определяющую ход и исход подводной дуэли, играют гидроакустические условия. При этом среда далеко не однородна. Локальные зоны более прохладной или, наоборот, теплой воды образуют пространственные формы, искажающие траектории распространения звуковой энергии. Имеют место отражения от дна и водной поверхности, которые создают помехи и одновременно могут способствовать увеличению дальности распространения звука.
В числе таких неоднородностей прежде всего следует выделить слои скачка и подводные звуковые каналы – ПЗК. Первые работают подобно экранам, отражающим звуковую энергию. Если две подводные лодки находятся по разные стороны слоя скачка, одна глубже, а другая выше, то в силу специфики распространения звуковой энергии фактически вне зависимости от энергетического потенциала средств поиска и шумности сторон дальность их взаимного обнаружения может лежать в пределах от двух-трех до пяти – восьми километров и более в зависимости от величины вертикальных градиентов. Иная картина складывается в ПЗК, в котором звуковая энергия канализируется, распространяясь на огромные расстояния. При этом дальность обнаружения подводных лодок, находящихся в пределах ПЗК, может в десятки и даже сотни раз превышать расчетную по энергетическим характеристикам. Поэтому жесткой связи между энергетическим потенциалом ГАС и шумностью цели нет. Однако совершенно очевидно, что вероятность обнаружения в дальней зоне гидроакустическим комплексом с большими возможностями шумной цели существенно выше.
Ракетой на торпеду
Теперь рассмотрим средства поиска подводных лодок. Первые гидроакустические комплексы, чисто высокочастотные, ставились на атомные подводные лодки второго поколения. Дальнейшее развитие ГАК всех развитых стран шло главным образом по пути расширения рабочего спектра, в частности перехода к использованию инфразвукового диапазона, совершенствования конфигурации и чувствительности антенн, но важнейшим оказался переход к применению более прогрессивных методов обработки принимаемых сигналов. Уже ГАК второго поколения, поступившие на вооружение в 70-е годы, позволяли выявлять шумы подводных целей с уровнем ниже фоновых морской среды. В СССР это были ГАК МГК-400 и МГК-500. В США – AN/BQQ-5. Сегодня на вооружение подводных лодок поступают ГАК третьего поколения, обладающие существенно более совершенными системами обработки сигнала и антеннами.
Обнаруженные субмарины уничтожаются противолодочным оружием. Различаются два основных класса – ракеты (ракетоторпеды) и торпеды. Также существует уникальная советская система ВА-111 "Шквал" – подводная ракета. Она создавалась как средство уничтожения ПЛАРБ с началом ядерной войны в покрытых льдом районах, где невозможно применить иные средства. Поэтому дальность небольшая – до 10 километров, а ядерная боевая часть – основное оснащение. При скорости движения около 200 узлов работа системы самонаведения невозможна да и не нужна – стрельба ведется в район цели, куда подводная ракета доходит за минуту-полторы, и выйти из зоны поражения ядерной боеголовки нереально. В дальнейшем создали модификацию "Шквала" с обычной боевой частью около 210 килограммов. Однако вероятность уничтожения подводной цели такой ракетой невелика.
Среди современных противолодочных торпед можно выделить два основных класса – автономно маневрирующие и телеуправляемые. Как правило, это 533-мм электрические и тепловые торпеды. Скорость движения современных образцов на маршевом участке траектории – 35–40 узлов. На этапе атаки с момента обнаружения и захвата подводной цели ГСН торпеды ее скорость возрастает и может составлять в пределах от 40 (наша СЭТ-65) до 55 узлов (американская Mk-48). Дальность стрельбы – от 15 до 50 километров. Акустическая активная ГСН торпед "ловит" подлодки с 1,5–3 километров. Дальность телеуправления может достигать 15–29 километров. Из этих данных следует, что торпеда будет идти до цели достаточно долго – от 10 до 40 минут. А сам факт залпа, работу активной ГСН сразу обнаружит объект нападения, и он примет меры по уклонению от средств поражения противника и контратакует его. В этих условиях стрельба автономно маневрирующими торпедами осуществляется таким образом, чтобы полоса просмотра ГСН выпущенного боекомплекта перекрыла ошибку определения координат цели и зону ее вероятного маневрирования по уклонению от атаки. Так или иначе, но торпеды – слишком медленное оружие для стрельбы на большие расстояния. Их применение целесообразно на дистанциях, обеспечивающих поражение цели в пределах нескольких минут, то есть 6–12 километров. На больших расстояниях более эффективны противолодочные ракеты (ракетоторпеды).
Серийно они в настоящее время производятся только в России. В США в 90-е годы предпринимались попытки создания аналогичной системы "СиЛанс". Однако судя по открытым данным, этот проект был прекращен и США не имеют на вооружении своих субмарин противолодочных ракет. В Китае разрабатывается противолодочный ракетный комплекс (ПЛРК) для CY-3, но достоверные данные о его принятии на вооружение отсутствуют.
Российский флот к настоящему времени располагает тремя типами ПЛРК для подводных лодок. Это РПК-6 "Водопад", РПК-7 "Ветер" и соответствующая модификация "Калибра". Все ракеты этих комплексов выстреливаются из стандартных торпедных аппаратов подводных лодок: 83Р ПЛРК РПК-6 и 91Р ПЛРК "Калибр" – из ТА калибра 533 миллиметра, а 86Р ПЛУР "Ветер" из 650-мм. Дальность стрельбы составляет от 50 (533-мм ПЛУР) до 100 километров (650-мм). Скорость полета всех ПЛУР на воздушном участке траектории сверхзвуковая, что обеспечивает доставку боевой части в район цели в течение полутора-двух минут. Боевой частью являются малогабаритные торпеды: в 83Р и 86Р – УМГТ-1 (калибр – 400 мм, дальность хода – до 8 км, скорость – около 40 узлов, дальность действия ГСН – около 1,5 км), а в 91Р – 324-мм МПТ-1 с более высокими характеристиками. РПК-6 и РПК-7 имели ПЛУР с ядерной боевой частью. Однако в настоящее время они в российском флоте не используются. С отделением в конце воздушного участка траектории боевая часть – противолодочная торпеда производит поиск цели, двигаясь по определенной траектории, как правило, это расширяющаяся спираль. За время движения на полную дальность в течение пяти-шести минут торпеда обследует площадь до 25–30 квадратных километров с расчетной вероятностью обнаружения подводной лодки 0,7–0,9. Допускается залповая стрельба – до четырех ракет. Таким образом, российские подводные лодки для поражения целей на больших удалениях могут использовать ПЛУР, а на удалениях до семи-восьми километров – противолодочные торпеды.
Количество торпедных аппаратов колеблется от четырех (у американских лодок типа "Лос-Анджелес") до восьми (у российских проектов 971 и 949). Их распределение по видам вооружения определяет количество торпед в залпе, а значит, и эффективность первого удара. Поэтому типовая зарядка ТА на подлодке, как правило, является многоцелевой, позволяющей поражать и надводные, и подводные цели. У нас вариантом зарядки могут быть две ПЛУР и две – четыре противолодочные торпеды в зависимости от общего числа ТА.
Обмен помехами
Важный элемент системы вооружения подводных лодок, определяющий исход подводной дуэли, – средства гидроакустического подавления (ГАП). В настоящее время значимыми для противоборства являются самоходные и дрейфующие имитаторы ПЛ и приборы активных помех. Первые воспроизводят физические поля подводных лодок, прежде всего акустические, а также отраженные сигналы эхолокации ГАС надводных кораблей и субмарин противника. Этим достигается отвлечение его сил на ложные цели или увод торпед в сторону. Самоходные имитаторы в большинстве случаев могут работать и в режиме постановщиков мощных активных гидроакустических помех, нарушающих работу ГАС противника и ГСН торпед. По размерам средства ГАП могут быть мало- (выпускаемыми из специальных устройств) или крупногабаритными (их выстреливают из торпедного аппарата).
Развитие средств ГАП идет непрерывно. Однако в открытой печати достоверные данные о новых разработках чрезвычайно скудны. По некоторым отчаянным статьям наших специалистов в этой области можно предполагать, что ситуация со средствами ГАП в нашем флоте весьма печальная: в основном наши ПЛ, в том числе самых новых проектов, оснащаются аппаратурой, разработанной в СССР еще в 70–80-е годы.
Эффективность средств ГАП определяется степенью соответствия имитируемых физических полей реальным, мощностью и спектром сигнала генерируемых активных помех, а также в значительной мере тактической ситуацией и способами применения. Можно предполагать, что при абсолютно точной имитации захват ГСН реальной или ложной цели будет равновероятен. Если имеются погрешности, шансы отведения угрозы от реальной подводной лодки станут снижаться пропорционально коэффициенту достоверности. То есть если выпущен один имитатор, то торпеда клюнет на него с вероятностью 0,4–0,6. Для менее эффективных устаревших устройств, в частности используемых, насколько можно судить по открытым публикациям, в нашем флоте, этот показатель при прочих равных условиях не превысит 0,3. С учетом этого примем, что вероятность срыва наведения торпеды на подводную лодку прибором активных помех при своевременной и тактически верной его постановке составит 0,3–0,6.
Анализ вероятной тактики лодок разных типов в подводном бою – предмет следующей статьи.
Продолжение следует.
Константин Сивков, член-корреспондент РАРАН, доктор военных наук
Опубликовано в газете Военно-промышленный курьер в выпуске № 43 (707) за 8 ноября 2017 года
