Подводный аппарат комплексный

Подводный аппарат комплексный

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к области морской техники и может быть использовано для поиска морских объектов и физического воздействия на них.

Известно, что для поиска морских объектов используют различные измерительные устройства, основанные на регистрации в водной среде объектов и присущих им физических полей. Из-за особенностей распространения в воде различных видов энергии наиболее широкое распространение получили гидроакустические средства поиска, основанные на законах распространения в воде звука.

В 1881 г. русский офицер С.О. Макаров изобрел флюктомер - первый гидроакустический прибор, измеряющий скорость течения и имеющий гидроакустический канал связи. Его же считают и изобретателем первого гидрофона для приема гидроакустических сигналов, создаваемых ходовыми шумами быстроходных минных катеров, которые в 1904 г. адмирал С.О. Макаров предложил устанавливать на боковых ограждениях и дебаркадерах у входа в военно-морские базы для предварительного оповещения о нападении легких сил противника [1 - Корж И.Г. Зарождение и развитие отечественного гидроакустического противодействия и подавления. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Санкт-Петербургский филиал Института истории естествознания и техники им. С.И. Вавилова РАН. СПб.: 2010. http://www.dissercat.com/content/zarozhdenie-i-razvitie-otechestvennogo-gidroakusticheskogo-protivodeistviva-i-podavleniya].

Уже к началу Второй Мировой войны гидролокаторами было вооружено около 200 надводных кораблей (НК) различных классов в Великобритании и более 60 эсминцев в США. Американские гидролокаторы «Сонар» и английские «Асдик» имели дальность обнаружения подводных лодок (ПЛ) до 2 км. Подводные лодки оснащались в основном шумопеленгаторными станциями и могли обнаруживать крупные НК и суда на дистанциях до 10…20 км [1 - Корж И.Г. Зарождение и развитие отечественного гидроакустического противодействия и подавления. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Санкт-Петербургский филиал Института истории естествознания и техники им. С.И. Вавилова РАН. СПб.: 2010. http://www.dissercat.com/content/zarozhdenie-i-razvitie-otechestvennogo-gidroakusticheskogo-protivodeistviva-i-podavleniya].

В дальнейшем гидролокаторы и шумопеленгаторы были объединены в одно устройство, получившее название гидроакустической станции (ГАС). С помощью ГАС производят поиск, обнаружение, классификацию и определение координат морских целей, а также выдачу необходимых данных в приборы управления морским подводным оружием. ГАС подразделяют по принципу работы на активные или гидролокационные станции (ГЛС) и пассивные шумопеленгаторные станции (ШПС), по месту установки - на авиационные, автономные, корабельные, стационарные, по назначению - на станции классификации целей, миноискания, помех, разведки и связи [2 - Военно-морской словарь /Гл. ред. В.Н. Чернавин. М.: Воениздат, 1989. С. 102]. Дальность обнаружения подводных объектов современными ГАС может достигать 100 км и более [3 - Энциклопедия будущего адмирала. О флоте и кораблях. СПб.: ООО «Издательство «Полигон», 2003].

Для поиска морских объектов в водной среде на флотах применяются различные подводные аппараты, предназначенные не только для поиска, но также и для физического воздействия на морские объекты, такие как торпеды, мины, необитаемые подводные аппараты, оснащенные ГАС [4 - Сурнин В.В., Пелевин Ю.Н., Чулков В.Л. Противолодочные средства иностранных флотов. - М.: Воениздат, 1991], [5 - Автономные подводные аппараты. Материалы сайта Института проблем морских технологий Дальневосточного отделения РАН, 2002].

В целях обобщения понятия о подобных средствах далее под подводными аппаратами (ПА) понимаются самоходные водоизмещающие устройства, функционирующие в воде и предназначенные для поиска заданных морских объектов и физического воздействия на них.

В общем случае известные ПА имеют корпус обтекаемой цилиндрической или иной формы, средства движения и энергообеспечения, гидроакустические и телевизионные средства поиска подводных объектов, навигационное оборудование, средства связи, отсек для полезной нагрузки, приборы управления. Для передачи на пункт управления информации об обнаруженных подводных объектах ПА оборудуют аппаратурой связи с гидроакустическим или радиотехническим каналом [6 - Сиденко К.С., Илларионов Г.Ю. Подводная лодка и автономный необитаемый подводный аппарат // МРЭ, №2, 2008].

Наиболее близким аналогом предлагаемого ПА является торпеда, представляющая собой самодвижущийся, само- или телеуправляемый подводный снаряд, несущий боевой заряд и предназначенный для поражения кораблей и судов, а также разрушения расположенных у уреза воды гидротехнических сооружений. Конструктивно торпеда состоит из головной части, в которой размещаются заряд взрывчатого вещества, взрыватели (контактный и неконтактный), аппаратура системы управления. В средней части торпеды находятся источник энергии и двигатель, а в хвостовой части размещаются движитель, приводы рулевых машинок и наружное оперение с рулями. Самонаводящаяся торпеда имеет автономную систему самонаведения, которая обнаруживает цель, определяет ее положение относительно продольной оси торпеды, вырабатывает необходимые команды для системы управления [7 - Военно-морской словарь /Гл. ред. В.Н. Чернавин. - М.: Воениздат, 1989. - 511 с. С. 431].

Исходя из предназначения торпед обороняющаяся сторона для предотвращения поражения ими своих сил (НК, судов, ПЛ и гидротехнических сооружений) организует противоторпедную защиту (ПТЗ), представляющую собой комплекс различных технических средств и действий, снижающих угрозу поражения кораблей и портовых сооружений торпедным оружием. ПТЗ обеспечивается конструктивной защитой корабля, ограждением корабля (на стоянке), плавдока, гидротехнических сооружений противоторпедными сетями, использованием специальных буксируемых или самоходных охранителей объекта от самонаводящихся торпед и другими мерами [8 - Военно-морской словарь для юношества. Т. 2 (Буквы Н-Я) / Под общ. ред. П.А. Грищука. - М.: ДОСААФ, 1987. - 320 с., ил. С. 108-109].

Для введения противника в заблуждение относительно положения и действия своих сил или затруднения применения по ним оружия используют различные имитационные средства, представляющие собой устройства и приборы, формирующие физические поля, идентичные реальным объектам, с помощью которых имитируют перемещение объектов в пространстве. Одним из видов часто используемых морских имитационных средств является имитатор ПЛ, создающий в водной среде физические поля, характерные для ПЛ. Он может быть самоходным и дрейфующим. Самоходный имитатор ПЛ имеет двигатель, аппаратуру и органы управления, позволяющие ему осуществлять маневр по заданной программе [9 - Военно-морской словарь / Гл. ред. В.Н. Чернавин. М.: Воениздат, 1989. - 511 с. С. 159].

Для создания помех корабельным средствам подводного наблюдения и ГАС торпед, снижения эффективности их работы, отвлечения торпед от НК, судов и ПЛ на ложные направления на флотах используются средства гидроакустического подавления (ГПД), которые подразделяются на активные и пассивные, а по конструкции - самоходные, дрейфующие и корабельные. К активным относятся различные типы имитаторов, обеспечивающих прием сигналов гидролокационных средств, воспроизведение и излучение их в среду на частотах, соответствующих относительной динамике «наблюдателя и цели», и со значительно большей мощностью, чем воспринимаемая. К пассивным относятся различного типа противогидролокационные покрытия и газообразующие устройства, рассеивающие падающую энергию сигнала и создающие тем самым ложные цели [10 - Военно-морской словарь / Гл. ред. В.Н. Чернавин. М.: Воениздат, 1989. - 511 с. С. 405].

В качестве активных средств ПТЗ НК и ПЛ применяют устройства для вывода торпеды противника из строя. С этой целью на флотах ведущих морских держав применяют антиторпеды, имеющие сходное с торпедой устройство, и имеющие меньший размер. [11 - К.В. Дробот, С.Ф. Сорокин. Комплекс активной противоторпедной защиты надводных кораблей // Морская радиоэлектроника, №2(5), 2003. С. 28-29]. Так, известная американская антиторпеда Мк46 мод. 7 была разработана для активной ПТЗ авианосцев и других крупных НК в 1992 г. [12 - Барков В.А., Климов В.В. Развитие торпедного оружия США (информационный обзор). СПб.: ОАО «Концерн «Морское подводное оружие - Гидроприбор», 2009. - 44 с. С. 26]. Современные миниторпеды настолько малы, что для своего размещения не требуют много места, как например, итальянская миниторпеда А-200 фирмы «Уайтхед», имеющая длину 883 мм, калибр 124 мм и массу 11 кг [13 - Б.А. Коптев, А.Л. Гусев. Тенденции развития зарубежного торпедного оружия // Морская радиоэлектроника, №3, 2006. С. 58-63]. Данное обстоятельство позволяет размещать миниторпеды в необходимом количестве даже на небольших носителях и использовать как эффективное противоторпедное средство.

Другим типом устройств вывода торпед противника из строя могут быть малогабаритные средства их поражения, движущиеся в воде с околозвуковыми и сверхзвуковыми скоростями - инерционные супекавитирующие снаряды (ударники) [14 - А.Н. Ищенко и др. Исследование движения суперкавитирующих ударников в воде и их взаимодействия с подводными преградами / Морское подводное оружие. Перспективы развития. Материалы Всероссийской научно-практической конференции. СПб.: ФГУП «Крыловский государственный научный центр», 2015. 125 с.: ил. С. 16-20].

Все это подтверждает, что использование подводных аппаратов для поражения современных морских целей (НК и ПЛ) сопровождается активным противодействием с их стороны и сильно затрудняет решение данной задачи. Уязвимость подводных аппаратов от средств ПТЗ является существенным их недостатком.

Целью изобретения является разработка подводного аппарата, действующего автономно или управляемого дистанционно, который был бы способен на заданном маршруте атаковать обнаруженную им морскую цель, преодолев применяемые ею средства ГПД и ПТЗ.

Для достижения цели изобретения предлагается подводный аппарат комплексный, состоящий из головной части, в которой размещаются автономная система самонаведения, заряд взрывчатого вещества, взрыватели контактный и неконтактный, система управления, в средней части размещены источник энергии и двигатель, в хвостовой части размещаются движитель, приводы рулевых машинок и наружное оперение с рулями, дополнительно в головной части предлагается разместить малогабаритные дрейфующие и самоходные средства гидроакустического подавления и имитации и устройства вывода торпеды или антиторпеды противника из строя, устройства для их хранения и приборы управления пуском, систему управления подводным аппаратом дополнительно оснастить блоком распознавания работающих средств обнаружения, гидроакустического подавления и противоторпедной защиты и расчета маневра по преодолению рубежа гидроакустического подавления и противоторпедной защиты. Малогабаритные дрейфующие и самоходные средства ГПД и имитации предназначены для непосредственного воздействия на приемные гидроакустические антенны корабельных средств наблюдения и систем обнаружения антиторпед противника, искажения отраженных сигналов от подводного аппарата и создания препятствий по определению его истинного местоположения, отвлечения их на ложные направления.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1. представлен общий вид подводного аппарата комплексного. Подводный аппарат комплексный (фиг. 1) состоит: 1 - головная часть, 2 - средняя часть, 3 - хвостовая часть подводного аппарата, 4 - автономная система самонаведения, 5 - заряд взрывчатого вещества, 6 - контактный взрыватель, 7 - неконтактный взрыватель, 8 - система управления, 9 - источник энергии, 10 - двигатель, 11 - движитель, 12 - приводы рулевых машинок, 13 - наружное оперение с рулями, 14 - малогабаритные дрейфующие средства ГПД, 15 - самоходные средства ГПД и имитации, 16 - устройства вывода торпеды или антиторпеды противника из строя, 17 - блок распознавания работающих средств обнаружения, ГПД и ПТЗ и расчета маневра по преодолению рубежа ГПД и ПТЗ.

Устройство работает следующим образом.

В блоке (17) автономной системы самонаведения (4) ПА производится постоянный анализ окружающего акустического поля. При сближении с целью и обнаружении работы средств ГПД, перевода средств подводного наблюдения цели в режим поиска торпед, а также при обнаружении выпущенных ею торпед или антиторпед, блок (17) рассчитывает маневр ПА по преодолению рубежа ГПД и ПТЗ. Одновременно ПА выпускает малогабаритные дрейфующие средства ГПД (14) и самоходные средства ГПД и имитации (15), с помощью которых создает помехи работающим средствам подводного наблюдения цели и ССН антиторпед, блокируя их и отвлекая на ложные направления. В случае приближения к ПА выпущенной целью торпеды или антиторпеды, навстречу ей с ПА выпускаются устройства (16) для осуществления физического воздействия и вывода торпеды (антиторпеды) из строя.

Таким образом, предлагаемый подводный аппарат комплексный, действующий автономно или управляемый дистанционно, при атаке обнаруженной на заданном маршруте морской цели способен обнаруживать работу ее средств наблюдения, ГПД и ПТЗ, успешно преодолевать их, используя маневр и бортовые средства ГПД и устройства вывода из строя торпед и антиторпед противника.

Подводный аппарат комплексный, состоящий из головной части, в которой размещаются автономная система самонаведения, заряд взрывчатого вещества, взрыватели контактный и неконтактный, система управления, в средней части размещены источник энергии и двигатель, в хвостовой части размещаются движитель, приводы рулевых машинок и наружное оперение с рулями, отличающийся тем, что дополнительно в головной части размещаются малогабаритные дрейфующие и самоходные средства гидроакустического подавления и имитации и устройства вывода торпеды или антиторпеды противника из строя, устройства для их хранения и приборы управления пуском, система управления подводным аппаратом дополнительно имеет блок распознавания работающих средств обнаружения, гидроакустического подавления и противоторпедной защиты и расчета маневра по преодолению рубежа гидроакустического подавления и противоторпедной защиты.