Как создавали комплекс противоторпедной защиты с антиторпедой SeaSpider
С конца 1990-х годов компания AtlasElektronik (Германия) вела разработку комплекса противоторпедной защиты (ПТЗ) с малогабаритной антиторпедой (АТ) SeaSpider ("Морской паук"), предназначенной для поражения всех видов торпед – прямоидущих, самонаводящихся, телеуправляемых, включая авиационные (приводняющиеся в непосредственной близости от ПЛ) и наводящиеся в кильватерном следе защищаемого НК.
Первоначально SeaSpider разрабатывалась для решения задачи ПТЗ субмарин. Первая публикация в СМИ по комплексу вышла в специальном выпуске Naval Forces, посвященной конференции SUBCON в 2003 году, а сведения о модификации комплекса для надводных кораблей – в 2004-м.
Ключевой элемент комплекса ПТЗ – антиторпеда SeaSpider, идентичная в модификациях комплекса для НК и ПЛ.
Система самонаведения антиторпеды работает одновременно в режимах высокочастотной гидролокации (ГЛ); шумопеленгования (ШП) и обнаружения гидроакустических сигналов (ОГС), а система управления антиторпеды на оптиковолоконных гироскопах предназначена для стабилизации; наведения на атакующую торпеду по командам системы самонаведения; реализации специальной траектории для поражения торпед, наводящихся по кильватерному следу; обеспечения назначенной зоны безопасности носителя.
Боевая часть антиторпеды – фугасная, всенаправленная, массой до 20 кг (точные данные разработчиком не приводились), что равно примерно 50–60 кг в тротиловом эквиваленте. Реактивный двигатель обеспечивает АТ на малой дистанции высокую скорость за счет применения энергоемкого твердого топлива. Масса антиторпеды – 107 кг, длина – 1940 мм, калибр – 210 мм.
Полные данные антиторпеды разработчики не раскрывали, однако с учетом размеров озерного полигона фирмы ATLAS WTD71 можно предположить, что дальность хода антиторпеды – до 400 м. При скорости 50 узлов это дает время работы АТ не более 15–18 с, что предъявляет жесткие требования к точности целеуказания.
ПТЗ ДЛЯ СУБМАРИН...
Комплекс ПТЗ для ПЛ предназначался для самообороны как от тяжелых торпед (калибра 53 см), так и от малогабаритных (калибра 32 см), в том числе авиационных, а также от боевых частей противолодочных ракет, приводняющихся в непосредственной близости от защищаемой ПЛ. Последняя задача – исключительно сложная, требующая минимального времени реакции комплекса.
Основным средством освещения внешней обстановки для ПЛ являются пассивные шумопеленгаторные ГАС. При этом эффективная работа по малошумным целям требует применения в них специальной обработки сигналов с использованием накопления сигнала по времени, что в ряде случаев неприемлемо для решения задачи ПТЗ, особенно против авиационных торпед. Кроме того, весьма сложной проблемой в пассивной гидроакустике является классификация контакта (соответственно малая вероятность ложных тревог), особенно в условиях жестких лимитов по времени.
По этой причине большую роль играл тракт обнаружения гидроакустических сигналов, обеспечивающий на ПЛ проекта 212 высокую точность измерения параметров принимаемых сигналов ССН торпеды (в том числе по угловым координатам – не хуже 10 градусов).
При приводнении торпеды, имеющей скорость 50 узлов, на дистанции 250 м от подлодки (для современных поисково-прицельных систем авиации это реальное значение) время от захвата системой самонаведения торпеды до ее попадания в борт ПЛ составит около 15–20 с. В данной ситуации исключительно жесткие требования предъявляются к управляемости АТ, что с учетом применения для управления рулей требует значительной скорости выхода из пусковой установки и малого радиуса циркуляции. Для итальянской антиторпеды MU-90K (разработчик – компания WASS) заявлялась угловая скорость разворота 70 градусов в секунду. При аналогичной скорости разворота АТ, примененная с пусковых установок, "смотрящих в нос", просто не успеет развернуться для того, чтобы обеспечить поражение атакующей торпеды на безопасном расстоянии.
Основным вариантом пусковых установок антиторпед являются забортные (ЗПУ), размещенные в надстройке ПЛ. Для ПЛ проекта 212 изначально планировался комплекс TAU-2000 с малогабаритными приборами Effector калибра 76,2 мм: две 21 (24) – ствольные ПУ. В последующем развитие торпед потребовало применения более сложных и тяжелых приборов калибра 120 мм (комплекс ПТЗ C-303S) с соответствующим уменьшением числа труб в ЗПУ до 10. Переход на калибр 210 мм (антиторпеда SeaSpider) потребовал уменьшения количества стволов в ЗПУ до 3.
Испытания АТ на полигоне WTD71 производились с вкладной ПУ (под калибр 53 см), обеспечивающей размещение двух антиторпед рядом и системы стрельбы и ее размещение в торпедном аппарате.
...И ДЛЯ НАДВОДНЫХ КОРАБЛЕЙ
Специфика решения задачи ПТЗ надводных кораблей не только определила существенно отличный от подводной модификации облик комплекса, но и привела к необходимости существенной доработки как самого комплекса, так и АТ уже на этапе испытаний. Так же как и для ПТЗ ПЛ, наиболее существенным фактором для формирования облика комплекса оказались возможности целеуказания по атакующим торпедам.
Особенностью подкильных гидроакустических станций (ГАС) кораблей ВМС Германии являлось использование существенно более высоких рабочих частот: около 10–13 кГц в активном режиме, 2–13 кГц – в пассивном (в корабельных ГАС других стран обычно 1–8 кГц). Изначально это было связано со сложными гидрологическими условиями и малыми глубинами Балтийского и Северного морей, а также необходимостью поиска ПЛ, лежащих на грунте. Кроме того, высокая частота обеспечивала выдачу целеуказания (в первую очередь по дистанции) до атакующих торпед. Штатный боекомплект на кораблях планировался в составе двух ПУ по четыре АТ в каждой на борт.
Первоначально разработчиками предлагалась схема применения АТ с кораблей, предусматривавшая упрежденное применение АТ за счет "заброса" ее реактивным двигателем на безопасную от корабля дистанцию с классической ПУ типа реактивной бомбометной установки, что обеспечивало значительное теоретическое увеличение эффективности решения задачи ПТЗ за счет удаления рубежа поражения торпеды.
Однако в последующие годы (2009–2011) от этой схемы отказались. Новая ПУ АТ имела пневматический привод и уникальную способность "выстреливать" антиторпеду в воду практически "под борт". Данное весьма нетривиальное инженерное решение означает значительное ограничение (от первого варианта с ракетным бустером) эффективной дистанции стрельбы комплекса и с высокой вероятностью обусловлено реальными ограничениями средств целеуказания носителей.
"НОКАУТ" НА ИСПЫТАНИЯХ
Программа SeaSpider имела наивысший приоритет. С целью ее завершения в кратчайшие сроки были закрыты несколько других программ (например, создание сверхмалой торпеды SePike), резко сокращены работы по тематике обычных торпед (DM2A4). В условиях значительных сокращений ассигнований на ВМС Германии представителями AtlasElektronik открыто заявлялась задача "быстрого захвата мирового рынка морского подводного оружия по тематике антиторпед". Однако результаты реальных морских испытаний буквально отправили компанию в нокаут.
Первый этап морских испытаний АТ проходил на озерном полигоне WTD71 фирмы ATLAS и включал в себя испытания системы самонаведения АТ по имитаторам атакующих торпед; испытания ходового макета АТ с системой управления; испытания по имитаторам целей всех элементов АТ в составе единого изделия.
Второй этап морских испытаний проходил на полигоне WTD71, в расположенной рядом бухте Екенферд и Балтийском море (в последнем случае – по торпеде DM2A4).
При этом исследовались взаимосвязь и установление оптимального баланса элементов: скорость–дальность; ошибки наведения и параметры боевой части; маневренность АТ и параметры алгоритмов работы системы самонаведения.
В результате испытаний в конце 2000-х разработчик пошел на уникальное для западных компаний решение – введение в состав топливной композиции значительного количества взрывчатого вещества с обеспечением детонации его остатков при подрыве основной боевой части. Данное решение привело к перекомпоновке АТ (отсек управления был передвинут в нос от БЧ) и замене взрывателя.
Все это явилось следствием в первую очередь недостаточных транспортных и маневренных характеристик антиторпеды SeaSpider, обусловленных неверным выбором типа двигателя и массо-габаритных характеристик изделия на начальных этапах разработки. С учетом исчерпания бюджета проекта и неудачных результатов испытаний в 2014 году работы по проекту SeaSpider фирмой AtlasElektronik были приостановлены. По последним данным, в 2017 году работы по SeaSpider были возобновлены, но уже с канадским финансированием и соучастием в этом проекте.
Можно предположить, что комплекс с АТ типа SeaSpider все-таки будет доведен до относительно рабочего состояния, но полное решение его проблем (в первую очередь малой дальности и рубежа поражения атакующих торпед, а также недостаточной вероятности решения задачи) технически невозможно. Грубые ошибки на начальных этапах проекта крайне сложно исправить в последующем.
Ошибкой AtlasElektronik стал перенос проведения ключевых испытаний, прямо влияющих на облик комплекса и изделия, на завершающие этапы разработки. С большой вероятностью можно предположить, что причина этого – в необоснованных надеждах, существовавших в 1990–2000-е годы в условиях жесткого ограничения средств, на математическое моделирование. Верификация этого моделирования произошла в 2011–2013 годы, уже на практически готовой матчасти, и только тогда были вскрыты грубые ошибки начала разработки. Главный же вывод из этого опыта – математическое моделирование (так называемый сухой полигон) должно идти рядом с "мокрым полигоном" (реальными испытаниями, первоначально на моделях и макетных образцах) и взаимно проверять и дополнять друг друга, а этапы НИР (аванпроекта) при реализации сложных проектов должны обязательно представляться заказчиком разработчику – с выделением необходимых средств и сроков.
Максим Александрович Климов – капитан 3 ранга запаса.