Как спрятать корабль в открытом море
Обнаружение боевых кораблей в открытом море является достаточно сложной, но все же решаемой задачей. По этой причине кораблестроители всего мира принимают те или иные меры, направленные на повышение скрытности своих творений. Все эти меры и средства постепенно развиваются, отвечая на новые вызовы и угрозы. В итоге самые современные корабли оказываются весьма сложной целью как для систем обнаружения, так и для противокорабельного вооружения.
Для отслеживания надводной обстановки, в том числе с выдачей целеуказания комплексам вооружения, в настоящее время могут использоваться самые разные средства. Следить за акваторией можно при помощи разведывательных спутников с оптической или радиолокационной аппаратурой, с использованием патрульных самолетов или береговых станций. Совместное использование сложного комплекса, включающего в себя разнородные средства разведки, на практике надежно обеспечивает своевременное обнаружение кораблей противника, в том числе на достаточном удалении. Естественно, корабелы учитывают подобные риски и принимают меры. Рассмотрим основные способы маскировки боевых кораблей в открытом море.
Спутник идет по следу
Как ни странно, но существенный вклад в обеспечение малозаметности корабля вносят конструкторы, ответственные за разработку силовой установки и подводной части корпуса. За кормой идущего корабля остается широкая полоса возмущений, известная как кильватерный след. В зависимости от конструкции корабля, особенностей силовой установки и состояния морской поверхности, кильватер может иметь длину от сотен метров до нескольких километров. Нетрудно догадаться, что наличие такого следа заметно упрощает обнаружение корабля.
Надводная обстановка в судоходном районе. Длинные полосы - кильватерные струи судов. Фото Forums.airbase.ru
Развитые страны, располагающие группировками космических аппаратов, давно используют для разведки спутники с оптической или радиолокационной аппаратурой. Находясь на орбите, космический аппарат имеет все возможности для своевременного обнаружения длинного следа, тянущегося за кораблем. Правильная обработка данных, поступающих со спутника, позволяет разведке опознать обнаруженный корабль и передать информацию о нем соответствующим подразделениям.
Конструкторы-судостроители пытаются бороться с имеющимся демаскирующим фактором, но полностью избавиться от него невозможно. Теми или иными методами можно уменьшить длину кильватерной струи, но это предъявляет особые требования к конструкции корпуса. В частности, требуется резкое сокращение миделя, что приводит к уменьшению доступных объемов для аппаратуры, вооружения и экипажа. В итоге кораблестроителям и военным приходится мириться с кильватером как с неизбежным злом, а также уделять больше внимания иным проблемам.
Следует отметить, что кильватерную струю можно заметить не только из космоса. Ее может наблюдать и патрульный самолет. Однако в случае визуального наблюдения следа он, скорее всего, будет на небольшом расстоянии от корабля. В такой ситуации обнаружения корабля возможно и без учета возмущенной воды, хотя и появляются известные риски в виде корабельной ПВО.
Горячий прием
Следует отметить, что разведывательные спутники могут нести и средства обнаружения теплового излучения. Такие оптико-электронные приборы тоже будут полезны для обнаружения кораблей. Почти во всех ситуациях корабль серьезно отличается от окружающей среды в инфракрасном диапазоне. Тепловое излучение самого корабля и отдельных его компонентов может поспособствовать его обнаружению даже в открытом море.
Фрегат "Адмирал Эссен" проекта 11356. Обводы корабля определены с учетом заметности для РЛС. Фото Минобороны РФ
Следует отметить, что главным демаскирующим фактором, связанным с теплом, является выхлоп энергетической установки. Котлотурбинная, дизельная, газотурбинная или комбинированная система выбрасывает наружу горячие газы, которые самым заметным образом контрастируют с окружающей средой. Разогретый дым без труда обнаруживается приемниками инфракрасного излучения. В некоторых случаях облако дыма может быть распознано и оптикой.
Также следует учитывать нагрев конструкции корабля. В безоблачную погоду солнце все время освещает надводную часть корабля, а вместе с тем и нагревает ее. Нагретая металлическая или композитная конструкция серьезно контрастирует с окружающей водой, которая не прогревается до равных температур и облегчает работу спутниковой разведки.
Фрегат проекта 22350 "Адмирал Горшков" - еще один представитель отечественного проекта с применением малозаметности. Фото Wikimedia Commons
Инфракрасное излучение корабля и его выхлопа можно снизить несколькими способами. Прежде всего, при помощи специальных устройств, охлаждающих выхлопные газы перед выбросом в атмосферу. Также имеет смысл использование лакокрасочных покрытий, предотвращающих чрезмерный нагрев конструкции. Причем этот способ скажется не только на заметности корабля, но и на комфорте его экипажа.
Стелс в действии
Если противник смог обнаружить корабельную группу с орбиты при помощи кильватерного следа или инфракрасного излучения, стоит ожидать, что в районе ее нахождения появятся самолеты или корабли. Естественно, их основным способом наблюдения будет радиолокация. Нельзя не отметить, что развитие радиоэлектронных технологий закономерно привело к появлению массы разных средств противодействия локаторам. Все они в том или ином виде находят применение в современных и перспективных проектах кораблей.
Прежде всего, необходимо исключить обнаружение корабля при помощи РЛС или, как минимум, резко сократить дистанцию обнаружения и взятия на сопровождение. В этой сфере могут использоваться два основных подхода. Первый предусматривает строительство корабля, конструкция которого сама по себе затрудняет обнаружение, а второй предлагает использование специальной аппаратуры, мешающей вражеским локаторам. Рассмотрим первый способ.
Общий вид малого ракетного корабля проекта 22800. Рисунок Bmpd.livejournal.com
Т.н. стелс-технологии давно закрепились в авиации, а с недавнего времени находят применение и в кораблестроении. Едва ли не все новые корабли от ведущих стран имеют те или иные характерные признаки. В первую очередь, для затруднения работы РЛС используются особые обводы корпуса. Надводная часть современных кораблей нередко выполнена в виде набора пересекающихся под разными углами плоскостей. Корпус такой формы отражает сигналы РЛС в разные стороны, и к станции возвращается минимум излучения, что резко затрудняет обнаружение объекта.
Для дополнительного сокращения возможного отражения сигнала в сторону локатора могут использоваться неметаллические материалы. Прежде всего, это различные пластики и композиты. Кроме того, в некоторых проектах применяются деревянные детали. Неметаллические агрегаты корабля способны пропускать радиоволны сквозь себя, поглощать или рассеивать их в разных направлениях.
Различные агрегаты снаружи корпуса и надстройки следует убирать внутрь корабля либо, при невозможности этого, прикрывать различными экранирующими кожухами и т.д. Также нужно учитывать возможность прохождения радиоволн через остекление. В связи с этим нужно отказаться от иллюминаторов в корпусе, а также использовать защищенное остекление мостика.
Шведский корвет HMS Visby (K31) - один из самых интересных стелс-кораблей. Фото Wikimedia Commons
Подобные подходы используются во множестве современных проектов. В качестве примера можно привести отечественные фрегаты проекта 22350 или корветы проекта 20380. При этом наиболее характерный для таких технологий облик имеют сторожевики проекта 22160 и малые ракетные корабли проекта 22800. Корабли двух последних типов имеют узнаваемый футуристический внешний вид и мало походят на боевые единицы прошлых лет. Их корпуса и надстройки выполнены с учетом рассеивания электромагнитных волн, и лишь мачты с антеннами контрастируют с ровными угловатыми обводами.
В контексте стелс-технологий стоит обратить особое внимание на некоторые зарубежные разработки. Так, шведский корвет типа Visby имеет более чем характерный внешний вид. Все его внешние поверхности образованы ровными панелями специфических форм. Более того, он не имеет привычной мачты: все необходимые приборы помещены внутри радиопрозрачного конического кожуха. Для дополнительного сокращения заметности в специальный кожух убирается даже ствол артиллерийской установки. При этом корвет несет ракеты разного назначения, торпеды и даже вертолет.
Носовая артиллерийская установка корвета HMS Härnösand (K33) типа "Висбю". Хорошо видны створки люка, прикрывающие орудие в транспортном положении. Фото Wikimedia Commons
Еще один любопытный пример из зарубежного кораблестроения – эсминец типа Zumwalt американской разработки. Корпус и надстройка образованы крупными пересекающимися плоскостями, придающими кораблю характерный внешний вид. Форштевень корабля завален назад, а борта располагаются с наклоном внутрь. Такая конструкция в некоторой мере ухудшила мореходность, но позволила резко сократить заметность. Существенная часть конструкций надстройки выполнена из бальсы и пробкового дерева. Вся обшивка эсминца покрыта специальной радиопоглощающей краской. Согласно заявлениям разработчиков, корабль традиционного вида при тех же размерениях был бы примерно в 50 раз заметнее, чем новейший Zumwalt.
Помехи в эфире
Характерным недостатком стелс-технологий является необходимость их внедрения уже на стадии проектирования. Таким образом, уже существующие корабли по определению не могут иметь сокращенную заметность для РЛС. Однако и они не остаются без защиты от радиолокационного обнаружения. В первую очередь, для таких целей могут использоваться средства радиоэлектронной борьбы разных классов и моделей.
Новейший американский эсминец USS Zumwalt (DDG-1000). На заднем плане не менее интересный корабль проекта LCS. Фото US Navy
Самый простой и очевидный способ применения РЭБ заключается в обнаружении и подавлении радиосигналов противника. Постановка помех, как минимум, затруднит работу вражеского локатора. Корабль не останется незамеченным, но выявление его точных координат и нанесение удара вряд ли будет возможным. Системами излучения помех комплектуются почти все современные корабельные комплексы РЭБ.
Также для скрытной работы корабль может использовать средства радиотехнической разведки. Работая в пассивном режиме и производя обнаружение чужих сигналов, такие системы могут предупредить экипаж о приближении противника, в том числе до его входа в зону действия собственной РЛС. В итоге дальность обнаружения целей вырастает, а корабль не рискует обнаружить себя собственным излучением.
Такие возможности, к примеру, имеет комплекс РЭБ типа 5П-28, разработанный российским Концерном «Радиоэлектронные технологии» для современных кораблей. Разные версии комплекса используются в ряде проектов, в том числе на новейших фрегатах проекта 22350. По известным данным, схожим образом построен комплекс РЭБ шведского корвета «Висбю». Она включает развитые средства радиотехнической разведки, но не имеет активного режима работы.
Пусковые установки комплекса ПК-10 "Смелый". Фото Vpk.name
Не стоит забывать и о комплексах постановки помех ближнего рубежа наподобие отечественных ПК-10 «Смелый» или КТ-308. Эти комплексы включают специализированные пусковые установки и снаряды, выполняющие функции ложных целей. Боеприпасы несут дипольные отражатели, пиротехнические заряды и аэрозоли, обеспечивающие нарушение работы радиолокационных и оптических средств противника. Подобные системы предназначены для защиты корабля от подлетающих средств поражения. Одни снаряды должны провоцировать перенацеливание ракеты на ложную цель, другие – закрывать корабль в разных диапазонах и срывать дальнейшее наведение.
Угрозы и ответы
Вооруженные силы современных развитых государств располагают большим количеством разнообразных средств разведки и обнаружения, предназначенных для слежения за акваториями. Как следствие, они имеют возможность следить за обстановкой и своевременно находить корабли вероятного противника. Одновременно с этим осуществляется развитие надводных кораблей, преследующее сразу несколько целей. Одна из них – снижение заметности надводного флота и повышение скрытности его действий.
Существуют и совершенствуются разные способы обнаружения кораблей, имеющие тот или иной потенциал. Одновременно с этим разработаны и внедрены несколько основных методик противодействия обнаружению. Кроме того, существуют определенные демаскирующие факторы, с которыми борются всеми доступными средствами. Итогом всех исследовательских и конструкторских работ в этой области становится появление совершенно новых кораблей, обнаружение которых является не самой простой задачей. Параллельно осуществляется модернизация существующих кораблей, которые получают новое оборудование того или иного рода.
Очевидно, что ответом на современные способы сокращения заметности надводного корабля станут новые технологии и разработки в области средств разведки. Вследствие этого корабелам придется искать новые решения и адаптировать технику будущего к изменившимся условиям. Пока остается только гадать, как будут развиваться средства обнаружения и технологии скрытности, но уже сейчас ясно, что такое соперничество будет продолжаться до тех пор, пока существуют боевые корабли.
По материалам:
http://janes.com/
https://naval-technology.com/
http://navyrecognition.com/
http://globalsecurity.org/
http://kret.com/
https://flotprom.ru/
http://kr-media.ru/
Щербаков В. Ослепить и подавить. Корабельные средства РЭБ российского флота. // Техника и вооружение, 2014. №10
Для отслеживания надводной обстановки, в том числе с выдачей целеуказания комплексам вооружения, в настоящее время могут использоваться самые разные средства. Следить за акваторией можно при помощи разведывательных спутников с оптической или радиолокационной аппаратурой, с использованием патрульных самолетов или береговых станций. Совместное использование сложного комплекса, включающего в себя разнородные средства разведки, на практике надежно обеспечивает своевременное обнаружение кораблей противника, в том числе на достаточном удалении. Естественно, корабелы учитывают подобные риски и принимают меры. Рассмотрим основные способы маскировки боевых кораблей в открытом море.
Спутник идет по следу
Как ни странно, но существенный вклад в обеспечение малозаметности корабля вносят конструкторы, ответственные за разработку силовой установки и подводной части корпуса. За кормой идущего корабля остается широкая полоса возмущений, известная как кильватерный след. В зависимости от конструкции корабля, особенностей силовой установки и состояния морской поверхности, кильватер может иметь длину от сотен метров до нескольких километров. Нетрудно догадаться, что наличие такого следа заметно упрощает обнаружение корабля.
Надводная обстановка в судоходном районе. Длинные полосы - кильватерные струи судов. Фото Forums.airbase.ru
Развитые страны, располагающие группировками космических аппаратов, давно используют для разведки спутники с оптической или радиолокационной аппаратурой. Находясь на орбите, космический аппарат имеет все возможности для своевременного обнаружения длинного следа, тянущегося за кораблем. Правильная обработка данных, поступающих со спутника, позволяет разведке опознать обнаруженный корабль и передать информацию о нем соответствующим подразделениям.
Конструкторы-судостроители пытаются бороться с имеющимся демаскирующим фактором, но полностью избавиться от него невозможно. Теми или иными методами можно уменьшить длину кильватерной струи, но это предъявляет особые требования к конструкции корпуса. В частности, требуется резкое сокращение миделя, что приводит к уменьшению доступных объемов для аппаратуры, вооружения и экипажа. В итоге кораблестроителям и военным приходится мириться с кильватером как с неизбежным злом, а также уделять больше внимания иным проблемам.
Следует отметить, что кильватерную струю можно заметить не только из космоса. Ее может наблюдать и патрульный самолет. Однако в случае визуального наблюдения следа он, скорее всего, будет на небольшом расстоянии от корабля. В такой ситуации обнаружения корабля возможно и без учета возмущенной воды, хотя и появляются известные риски в виде корабельной ПВО.
Горячий прием
Следует отметить, что разведывательные спутники могут нести и средства обнаружения теплового излучения. Такие оптико-электронные приборы тоже будут полезны для обнаружения кораблей. Почти во всех ситуациях корабль серьезно отличается от окружающей среды в инфракрасном диапазоне. Тепловое излучение самого корабля и отдельных его компонентов может поспособствовать его обнаружению даже в открытом море.
Фрегат "Адмирал Эссен" проекта 11356. Обводы корабля определены с учетом заметности для РЛС. Фото Минобороны РФ
Следует отметить, что главным демаскирующим фактором, связанным с теплом, является выхлоп энергетической установки. Котлотурбинная, дизельная, газотурбинная или комбинированная система выбрасывает наружу горячие газы, которые самым заметным образом контрастируют с окружающей средой. Разогретый дым без труда обнаруживается приемниками инфракрасного излучения. В некоторых случаях облако дыма может быть распознано и оптикой.
Также следует учитывать нагрев конструкции корабля. В безоблачную погоду солнце все время освещает надводную часть корабля, а вместе с тем и нагревает ее. Нагретая металлическая или композитная конструкция серьезно контрастирует с окружающей водой, которая не прогревается до равных температур и облегчает работу спутниковой разведки.
Фрегат проекта 22350 "Адмирал Горшков" - еще один представитель отечественного проекта с применением малозаметности. Фото Wikimedia Commons
Инфракрасное излучение корабля и его выхлопа можно снизить несколькими способами. Прежде всего, при помощи специальных устройств, охлаждающих выхлопные газы перед выбросом в атмосферу. Также имеет смысл использование лакокрасочных покрытий, предотвращающих чрезмерный нагрев конструкции. Причем этот способ скажется не только на заметности корабля, но и на комфорте его экипажа.
Стелс в действии
Если противник смог обнаружить корабельную группу с орбиты при помощи кильватерного следа или инфракрасного излучения, стоит ожидать, что в районе ее нахождения появятся самолеты или корабли. Естественно, их основным способом наблюдения будет радиолокация. Нельзя не отметить, что развитие радиоэлектронных технологий закономерно привело к появлению массы разных средств противодействия локаторам. Все они в том или ином виде находят применение в современных и перспективных проектах кораблей.
Прежде всего, необходимо исключить обнаружение корабля при помощи РЛС или, как минимум, резко сократить дистанцию обнаружения и взятия на сопровождение. В этой сфере могут использоваться два основных подхода. Первый предусматривает строительство корабля, конструкция которого сама по себе затрудняет обнаружение, а второй предлагает использование специальной аппаратуры, мешающей вражеским локаторам. Рассмотрим первый способ.
Общий вид малого ракетного корабля проекта 22800. Рисунок Bmpd.livejournal.com
Т.н. стелс-технологии давно закрепились в авиации, а с недавнего времени находят применение и в кораблестроении. Едва ли не все новые корабли от ведущих стран имеют те или иные характерные признаки. В первую очередь, для затруднения работы РЛС используются особые обводы корпуса. Надводная часть современных кораблей нередко выполнена в виде набора пересекающихся под разными углами плоскостей. Корпус такой формы отражает сигналы РЛС в разные стороны, и к станции возвращается минимум излучения, что резко затрудняет обнаружение объекта.
Для дополнительного сокращения возможного отражения сигнала в сторону локатора могут использоваться неметаллические материалы. Прежде всего, это различные пластики и композиты. Кроме того, в некоторых проектах применяются деревянные детали. Неметаллические агрегаты корабля способны пропускать радиоволны сквозь себя, поглощать или рассеивать их в разных направлениях.
Различные агрегаты снаружи корпуса и надстройки следует убирать внутрь корабля либо, при невозможности этого, прикрывать различными экранирующими кожухами и т.д. Также нужно учитывать возможность прохождения радиоволн через остекление. В связи с этим нужно отказаться от иллюминаторов в корпусе, а также использовать защищенное остекление мостика.
Шведский корвет HMS Visby (K31) - один из самых интересных стелс-кораблей. Фото Wikimedia Commons
Подобные подходы используются во множестве современных проектов. В качестве примера можно привести отечественные фрегаты проекта 22350 или корветы проекта 20380. При этом наиболее характерный для таких технологий облик имеют сторожевики проекта 22160 и малые ракетные корабли проекта 22800. Корабли двух последних типов имеют узнаваемый футуристический внешний вид и мало походят на боевые единицы прошлых лет. Их корпуса и надстройки выполнены с учетом рассеивания электромагнитных волн, и лишь мачты с антеннами контрастируют с ровными угловатыми обводами.
В контексте стелс-технологий стоит обратить особое внимание на некоторые зарубежные разработки. Так, шведский корвет типа Visby имеет более чем характерный внешний вид. Все его внешние поверхности образованы ровными панелями специфических форм. Более того, он не имеет привычной мачты: все необходимые приборы помещены внутри радиопрозрачного конического кожуха. Для дополнительного сокращения заметности в специальный кожух убирается даже ствол артиллерийской установки. При этом корвет несет ракеты разного назначения, торпеды и даже вертолет.
Носовая артиллерийская установка корвета HMS Härnösand (K33) типа "Висбю". Хорошо видны створки люка, прикрывающие орудие в транспортном положении. Фото Wikimedia Commons
Еще один любопытный пример из зарубежного кораблестроения – эсминец типа Zumwalt американской разработки. Корпус и надстройка образованы крупными пересекающимися плоскостями, придающими кораблю характерный внешний вид. Форштевень корабля завален назад, а борта располагаются с наклоном внутрь. Такая конструкция в некоторой мере ухудшила мореходность, но позволила резко сократить заметность. Существенная часть конструкций надстройки выполнена из бальсы и пробкового дерева. Вся обшивка эсминца покрыта специальной радиопоглощающей краской. Согласно заявлениям разработчиков, корабль традиционного вида при тех же размерениях был бы примерно в 50 раз заметнее, чем новейший Zumwalt.
Помехи в эфире
Характерным недостатком стелс-технологий является необходимость их внедрения уже на стадии проектирования. Таким образом, уже существующие корабли по определению не могут иметь сокращенную заметность для РЛС. Однако и они не остаются без защиты от радиолокационного обнаружения. В первую очередь, для таких целей могут использоваться средства радиоэлектронной борьбы разных классов и моделей.
Новейший американский эсминец USS Zumwalt (DDG-1000). На заднем плане не менее интересный корабль проекта LCS. Фото US Navy
Самый простой и очевидный способ применения РЭБ заключается в обнаружении и подавлении радиосигналов противника. Постановка помех, как минимум, затруднит работу вражеского локатора. Корабль не останется незамеченным, но выявление его точных координат и нанесение удара вряд ли будет возможным. Системами излучения помех комплектуются почти все современные корабельные комплексы РЭБ.
Также для скрытной работы корабль может использовать средства радиотехнической разведки. Работая в пассивном режиме и производя обнаружение чужих сигналов, такие системы могут предупредить экипаж о приближении противника, в том числе до его входа в зону действия собственной РЛС. В итоге дальность обнаружения целей вырастает, а корабль не рискует обнаружить себя собственным излучением.
Такие возможности, к примеру, имеет комплекс РЭБ типа 5П-28, разработанный российским Концерном «Радиоэлектронные технологии» для современных кораблей. Разные версии комплекса используются в ряде проектов, в том числе на новейших фрегатах проекта 22350. По известным данным, схожим образом построен комплекс РЭБ шведского корвета «Висбю». Она включает развитые средства радиотехнической разведки, но не имеет активного режима работы.
Пусковые установки комплекса ПК-10 "Смелый". Фото Vpk.name
Не стоит забывать и о комплексах постановки помех ближнего рубежа наподобие отечественных ПК-10 «Смелый» или КТ-308. Эти комплексы включают специализированные пусковые установки и снаряды, выполняющие функции ложных целей. Боеприпасы несут дипольные отражатели, пиротехнические заряды и аэрозоли, обеспечивающие нарушение работы радиолокационных и оптических средств противника. Подобные системы предназначены для защиты корабля от подлетающих средств поражения. Одни снаряды должны провоцировать перенацеливание ракеты на ложную цель, другие – закрывать корабль в разных диапазонах и срывать дальнейшее наведение.
Угрозы и ответы
Вооруженные силы современных развитых государств располагают большим количеством разнообразных средств разведки и обнаружения, предназначенных для слежения за акваториями. Как следствие, они имеют возможность следить за обстановкой и своевременно находить корабли вероятного противника. Одновременно с этим осуществляется развитие надводных кораблей, преследующее сразу несколько целей. Одна из них – снижение заметности надводного флота и повышение скрытности его действий.
Существуют и совершенствуются разные способы обнаружения кораблей, имеющие тот или иной потенциал. Одновременно с этим разработаны и внедрены несколько основных методик противодействия обнаружению. Кроме того, существуют определенные демаскирующие факторы, с которыми борются всеми доступными средствами. Итогом всех исследовательских и конструкторских работ в этой области становится появление совершенно новых кораблей, обнаружение которых является не самой простой задачей. Параллельно осуществляется модернизация существующих кораблей, которые получают новое оборудование того или иного рода.
Очевидно, что ответом на современные способы сокращения заметности надводного корабля станут новые технологии и разработки в области средств разведки. Вследствие этого корабелам придется искать новые решения и адаптировать технику будущего к изменившимся условиям. Пока остается только гадать, как будут развиваться средства обнаружения и технологии скрытности, но уже сейчас ясно, что такое соперничество будет продолжаться до тех пор, пока существуют боевые корабли.
По материалам:
http://janes.com/
https://naval-technology.com/
http://navyrecognition.com/
http://globalsecurity.org/
http://kret.com/
https://flotprom.ru/
http://kr-media.ru/
Щербаков В. Ослепить и подавить. Корабельные средства РЭБ российского флота. // Техника и вооружение, 2014. №10
Информация