ECJbX0hoe8zCbGavCmHBCWTX36c

Φίλες και φίλοι,

Σας καλωσορίζω στην προσωπική μου ιστοσελίδα «Περί Αλός» (Αλς = αρχ. ελληνικά = η θάλασσα).
Εδώ θα βρείτε σκέψεις και μελέτες για τις ένδοξες στιγμές της ιστορίας που γράφτηκε στις θάλασσες, μέσα από τις οποίες καθορίστηκε η μορφή του σύγχρονου κόσμου. Κάθε εβδομάδα, νέες, ενδιαφέρουσες δημοσιεύσεις θα σας κρατούν συντροφιά.

Επιβιβαστείτε ν’ απολαύσουμε παρέα το ταξίδι…


Κρίστυ Εμίλιο Ιωαννίδου
Συγγραφεύς - Ερευνήτρια Ναυτικής Ιστορίας




Πέμπτη, 22 Ιανουαρίου 2015

ΑΝΤΙΜΕΤΡΑ ΚΑΤΑ ΤΟΡΠΙΛΩΝ Β' ΜΕΡΟΣ


ΑΝΤΙΜΕΤΡΑ ΚΑΤΑ ΤΟΡΠΙΛΩΝ
(TORPEDO COUNTERMEASURES – TCM)
Β΄ ΜΕΡΟΣ

Περί Αλός

του Αρχιπλοιάρχου Γεωργίου Σάγου ΠΝ

 
Από το βιβλίο «ΑΡΧΕΣ ΥΔΡΟΑΚΟΥΣΤΙΚΗΣ & ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ
SONAR», των Γεωργίου Α. Σάγου & Νικολάου Γ. Μαλαχία.
Αθήνα: Παπασωτηρίου 2003, σ. 429. Αναδημοσίευση στο Περί Αλός
με την έγκριση αμφοτέρων συγγραφέων. Το παρόν
συμπληρώθηκε/ανανεώθηκε από τον συγγραφέα Γεώργιο Σάγο.

 
…συνέχεια από το Α΄ΜΕΡΟΣ






Σχήμα 11(β).
Το  ρυμουλκούμενο σώμα TB-14A του συστήματος
AN/SLQ-25A Nixie.
3.1Soft kill υλικά αντίμετρα κατά τορπιλών

 Τα soft kill υλικά αντίμετρα κατά τορπιλών διακρίνονται σε διάφορες κατηγορίες. Μία τυπική διάκριση είναι τα ρυμουλκούμενα (towed TCM) και τα αναλώσιμα (expendable TCM) αντίμετρα:

          Ρυμουλκούμενα soft kill αντίμετρα τορπιλών

Τα ρυμουλκούμενα αντίμετρα, είτε από πλοία επιφανείας είτε σπανιότερα από υποβρύχια, έχουν σκοπό να παράσχουν κάποιον εναλλακτικό στόχο στην επερχόμενη ακουστική τορπίλη (reactive soft kill). Ουσιαστικά, τα αντίμετρα αυτά είναι παραγωγοί θορύβου (κρόταλα). Για μεγαλύτερη αποτελεσματικότητα, ο παραγόμενος θόρυβος είναι ευρέως φάσματος (broadband noise). Οι πρώτες ρυμουλκούμενες συσκευές παραπλάνησης τορπιλών εμφανίστηκαν κατά το β΄ παγκόσμιο πόλεμο, για την αντιμετώπιση των γερμανικών ακουστικών τορπιλών Zaunkönig ή GNAT (German Navy Acoustic Torpedo). Σήμερα, τα πιο προηγμένα συστήματα μπορεί να διαθέτουν κάποιο ακουστικό παρεμβολέα, ο οποίος λαμβάνει τις εκπομπές του ενεργητικού sonar της τορπίλης και αφού τις ενισχύσει 2 έως 3 φορές τις επανεκπέμπει για την παραπλάνηση αυτής. Η χρήση ρυμουλκούμενων αντιμέτρων ανήκει στο επίπεδο της soft kill αντιτορπιλικής άμυνας των πλοίων (παρεμβολή θορύβου & παραπλάνησης), πριν από το τελευταίο στάδιο της αντιμετώπισης με hard kill αντίμετρα.

Από τους γνωστότερους τύπους ρυμουλκούμενων κροτάλων πλοίων επιφανείας είναι το ηλεκτροακουστικό σύστημα AN/SLQ-25 Nixie Towed Acoustic Countermeasure (TAC) της Argon ST (πρώην Sensytech και ακόμη παλαιότερα Northrop Grumman) [7]. Το εν λόγω σύστημα χρησιμοποιείται κυρίως εναντίον παθητικών ακουστικών τορπιλών. Άρχισε να αναπτύσσεται από τη δεκαετία του 1960 και εισήχθη σε υπηρεσία το 1976, ενώ από τότε υπόκειται σε διαρκείς βελτιώσεις [8]. Ήδη χρησιμοποιείται σε διάφορες εκδόσεις από 21 περίπου χώρες. Στην έκδοση AN/SLQ-25Α αποτελεί ένα ψηφιακής τεχνολογίας, ανοικτής αρχιτεκτονικής ηλεκτροακουστικό αντίμετρο τορπιλών για την προστασία πλοίων επιφανείας, που διαθέτει ελαφρύ καλώδιο ρυμούλκησης οπτικής ίνας FOTC (Fiber Optic Tow Cable) για χρήση σε ρηχά ύδατα και με χαμηλές ταχύτητες. Το καλώδιο ρυμούλκησης είναι αρκετά ελαφρύ, ώστε το ρυμουλκούμενο σώμα να διατηρείται κοντά στο βάθος της απειλής ακόμη και με χαμηλές ταχύτητες προχώρησης. Διαθέτει πολλά modes λειτουργίας (εκπομπής κατάλληλων σημάτων) εναντίον διαφορετικών τύπων ακουστικών τορπιλών, ενώ έχει αναπτυχθεί ακόμη και ειδικός μηχανισμός πρόωρης ενεργοποίησης του πυροδοτικού μηχανισμού επίδρασης (μαγνητικού ή/και ακουστικού) των διερχόμενων τορπιλών. Η έκδοση AN/SLQ-25B περιλαμβάνει ρυμουλκούμενο αισθητήρα για την ανίχνευση της επερχόμενης τορπίλης και την παροχή ακουστικών στοιχείων έγκαιρης προειδοποίησης και αναγνώρισης αυτής (towed torpedo alarm sensor) [9].



Σχήμα 11(α):
Σύστημα ρυμουλκούμενων αντιμέτρων κατά τορπιλών
AN/SLQ-25Α TAC της Argon ST. Το ρυμουλκούμενο σώμα
στη βασική του μορφή περιέχει απλώς ένα μηχανισμό
παραγωγής θορύβου (noise maker), ο οποίος τροφοδοτείται
με κατάλληλο σήμα από το πλοίο φορέα. Στην πράξη,
είναι δυνατό να χρησιμοποιηθούν ένα ή δύο ρυμουλκούμενα
σώματα, ταυτόχρονα.  
Η έκδοση AN/SLQ-25B περιλαμβάνει κάποια ρυμουλκούμενη
συστοιχία λήψης (αισθητήρα), για την έγκαιρη ανίχνευση
των επερχόμενων τορπιλών. Μπορεί επίσης να συμπεριλάβει
επιπρόσθετα ενεργά decoys παραπλάνησης τορπιλών.
Η βελτιωμένη έκδοση AN/SLQ-25C περιλαμβάνει νέα
modes αντιμέτρων και μακρύτερο καλώδιο ρυμούλκησης.

Ένα άλλο ρυμουλκούμενο ακουστικό decoy (κρόταλο) είναι το ATC-2 της Rafael, το οποίο διαθέτει δυνατότητα προγραμματισμού για την αποπλάνηση παθητικών και ενεργητικών τορπιλών (active/passive seduction), γνωστών ή αγνώστων στοιχείων. Αυτό, εντοπίζει την επερχόμενη τορπίλη και ακολούθως μπορεί να καθοδηγεί την εκτόξευση αναλώσιμων ακουστικών αντιμέτρων (SCUTTER & LESCUT) σε απόσταση έως και 2 km.

Επίσης, για την άμυνα των πλοίων επιφανείας από τις μοντέρνες ακουστικές τορπίλες των υποβρυχίων, η Rafael έχει αναπτύξει το ολοκληρωμένο σύστημα ATDS (Advanced Torpedo Defense System), το οποίο αποτελείται από ακόλουθα υποσυστήματα:

          Μία σχετικά μικρού μήκους (8 m) και ελαφριά ρυμουλκούμενη συστοιχία υδροφώνων TDTA (Torpedo Detection Towed-line Array), για την ανίχνευση και αναγνώριση των επερχόμενων τορπιλών σε μεγάλη απόσταση. Χρησιμοποιεί τριπλές ομάδες υδροφώνων (triplets). Οι εκτιμώμενες αποστάσεις εντοπισμού είναι περί τα 5 km για τις ηλεκτροκίνητες και περί τα 15 km για τις τορπίλες θερμικής πρόωσης.

          Το ρυμουλκούμενο ακουστικό αντίμετρο ATC-2, το οποίο εκπέμπει σήματα παραπλάνησης και ταυτόχρονα παρέχει δυνατότητα εντοπισμού της θέσης της τορπίλης σε κάποια σχετικά μικρή απόσταση από τη συστοιχία TDTA. Καλύπτει σχεδόν ολόκληρη τη μπάντα λειτουργίας των τορπιλών (17-85 kHz), με Source Level ≈ 187 dB re μPa @ 1 meter.

          Αναλώσιμα ακουστικά αντίμετρα SCUTTER & LESCUT. Η έκδοση LESCUT μπορεί να βάλλεται σε μικρές αποστάσεις από πνευματικούς εκτοξευτήρες, από τον εκτοξευτήρα ρουκετών SRBOC Mk-36 των πλοίων επιφανείας ή σε ακόμη μεγαλύτερες αποστάσεις (>2 km) με κατάλληλη πυραυλοκίνηση.





Σχήμα 12(α).
Το ολοκληρωμένο σύστημα αντιτορπιλικής
προστασίας ATDS, της Rafael.

Σχήμα 12(β).
Η μικρού μήκους (8 m) ελαφριά ρυμουλκούμενη
συστοιχία υδροφώνων TDTA (Rafael).

 
Σχήμα 12(γ).
Το ρυμουλκούμενο ακουστικό αντίμετρο ATC-2 (Rafael).
 
 

 

Σχήμα 12(δ).
Το reactive αναλώσιμο ακουστικό αντίμετρο LESCUT
(Rafael) χρησιμοποιείται για αντιτορπιλική προστασία
από τις φρεγάτες του Αυστραλέζικου ναυτικού.
Παράγει SL ≈ 180 dB re μPa @ 1 m.
 


          Αναλώσιμα soft kill αντίμετρα τορπιλών (expendable torpedo decoys)

 
Τα αναλώσιμα soft kill αντίμετρα κατά τορπιλών (ψευδοστόχοι ή effectors) έχουν διάφορες μορφές. Συνήθως, είναι χαμηλού κόστους και έχουν διάρκεια ζωής μερικά λεπτά της ώρας. Γενικά, μπορεί να είναι είτε ακίνητα/στατικά (stationary) είτε αυτοκινούμενα/αυτοπροωθούμενα (mobile/self propelled) με ικανή ταχύτητα απομάκρυνσης για την επίτευξη του επιθυμητού διαχωρισμού και με τυχαίες ή προγραμματιζόμενες τροχιές (μιμούμενα την πλατφόρμα εκτόξευσης). Τα ακίνητα αντίμετρα μπορεί να είναι είτε αιωρούμενα σε κάποιο συγκεκριμένο βάθος είτε να βυθίζονται με πολύ αργό ρυθμό. Τα αυτοκινούμενα ομοιάζουν με μικρές τορπίλες.

Η χρήση αναλώσιμων αντιμέτρων παραπλάνησης & αποπλάνησης (distraction & seduction) ανήκει στο επίπεδο της soft kill αντιτορπιλικής άμυνας των πλοίων, πριν από το τελευταίο στάδιο αντιμετώπισης με hard kill αντίμετρα.

Η τακτική χρησιμοποίησης για την κάθε περίπτωση αναλώσιμου αντιμέτρου είναι διαφορετική. Συνήθως, απαιτείται η εκτόξευση ικανού αριθμού αντιμέτρων σε συγκεκριμένες χρονικές στιγμές (χειροκίνητα ή αυτόματα από ένα σύστημα διαχείρισης). Βέβαια, από κάποια χρονική στιγμή και μετά, πρακτικά δεν υπάρχει σοβαρή πιθανότητα αποφυγής της τορπίλης, ιδιαίτερα όταν η τορπίλη έχει περάσει στην τελευταία φάση της επίθεσης (τα χρονικά περιθώρια αντίδρασης γίνονται εξαιρετικά μικρά. Ειδικά για ένα υποβρύχιο που δεν διαθέτει μεγάλες δυνατότητες ελιγμών, δεν υπάρχουν περιθώρια αντίδρασης όταν η τορπίλη έχει φθάσει τυπικά σε απόσταση <200 m. Επομένως, η παράμετρος της έγκαιρης αντίδρασης άφεσης/εκτόξευσης των decoys είναι πολύ σημαντική. Στην τελευταία φάση της επίθεσης, μία τορπίλη μπορεί να αντιμετωπισθεί μόνον από hard kill μέσα, τα οποία ουσιαστικά βρίσκονται ακόμη σε ανάπτυξη.

Υπάρχουν διάφορες κατηγορίες αναλωσίμων αντιμέτρων. Στη συνέχεια εξετάζονται τα χαρακτηριστικά ορισμένων από αυτά:

 

Ακουστικοί παρεμβολείς (acoustic jammers)

Οι ακουστικοί παρεμβολείς χρησιμοποιούνται είτε για να παράγουν ικανοποιητικό επίπεδο θορύβου ευρέως φάσματος (στη μπάντα 15 – 85 kHz τουλάχιστον) [10]  με σκοπό πχ την παραπλάνηση των παθητικών ακουστικών τορπιλών (κάλυψη θορύβου), είτε για την παραγωγή ψευδοστόχων παρόμοιας ανακλαστικότητας με τον πραγματικό στόχο (της τάξης των 10-25 dB) για την παραπλάνηση των ενεργητικών τορπιλών ή των ενεργητικών συστημάτων sonar του αντιπάλου (παρεμβολείς repeaters ή transponders).

Η πρώτη περίπτωση των παρεμβολέων παραγωγής θορύβου ευρέως φάσματος εφαρμόζεται τόσο από αναλώσιμα αντίμετρα πλοίων επιφανείας όσο και υποβρυχίων. Κατά κύριο λόγο αποτελούν ακίνητα decoys.



Σχήμα 13(α).
Το SCUTTER αποτελεί αναλώσιμο ακουστικό αντίμετρο
(reactive countermeasure) της Rafael, το οποίο χρησιμοποιείται
εναντίον ακουστικών τορπιλών, καλύπτοντας ολόκληρη
την ακουστική μπάντα λειτουργίας τους. Το αντίμετρο αυτό,
πρώτα λαμβάνει τις εκπομπές της επερχόμενης τορπίλης
και αφού τις αξιολογήσει/αναγνωρίσει, στη συνέχεια εκπέμπει
κατάλληλες κυματομορφές (tailored ή generic) για την
παραπλάνηση/αποπλάνηση αυτής. Η παραγόμενη
απόκριση του αντιμέτρου προσπαθεί να υπερνικήσει τα
διάφορα ακουστικά αντι-αντίμετρα (ACCM), όπως πχ αυτά
που βασίζονται στην ολίσθηση Doppler, στην πύλη
απόστασης (range gate), στην επιμήκυνση των
παλμών, στη διάκριση των χαρακτηριστικών
του στόχου (target highlights), κτλ.


Σχήμα 13(β):
Το SUBSCUT αποτελεί εξειδικευμένη μορφή του
ακουστικού αντιμέτρου SCUTTER, το οποίο εκτοξεύεται
αποκλειστικά από τον εκβολέα SSE (Submarine's Signal
Ejector) των υποβρυχίων.

Σχήμα 13(γ).
Το soft kill αντιτορπιλικό σύστημα C303/S για την προστασία
υποβρυχίων από ακουστικά κατευθυνόμενες τορπίλες,
αναπτύχθηκε σε συνεργασία των WASS και HDW. Συναντάται
κυρίως σε υποβρύχια U212 και U214, ενώ στη μορφή C310
εγκαθίσταται και σε πλοία επιφανείας. Περιλαμβάνει
αυτοκινούμενα (mobile target emulators) και ακίνητα
ακουστικά αντίμετρα (stationary jammers). Τα πρώτα
παράγουν αξιόπιστες επιστροφές των εκπομπών των
ακουστικών τορπιλών, μέσω επεξεργασίας ευρέως
φάσματος, παραπλανώντας την επερχόμενη ακουστική
τορπίλη από τον αρχικό της στόχο. Τα δεύτερα διαθέτουν
διακοπτόμενο ενισχυτή ισχύος και υψηλής ενεργειακής
πυκνότητας θερμική μπαταρία, ώστε να εκπέμπουν
υψηλής έντασης ευρέως φάσματος θόρυβο που καλύπτει
τόσο τον αυτοθόρυβο του στόχου όσο και τις
επιστροφές των εκπομπών των ενεργητικών τορπιλών.

Η δεύτερη περίπτωση των παρεμβολέων repeaters ή transponders εφαρμόζεται κυρίως από υποβρύχια. Συνήθως εξοπλίζουν μικρά αυτοκινούμενα decoys και έχουν σκοπό να επιστρέφουν στα ενεργητικά sonar από τα οποία διεγείρονται, ακουστικά σήματα ρεαλιστικών χαρακτηριστικών (επανεκπέμπουν τα λαμβανόμενα σήματα μετά από κατάλληλη χρονική καθυστέρηση, επεξεργασία Doppler, κτλ). Με τον τρόπο αυτό, προσομοιώνουν μέχρι κάποιο βαθμό το Doppler και την ανακλαστικότητα TS (Target Strength) του υποβρυχίου, σε μία προσπάθεια να επιτύχουν την παραπλάνηση των ενεργητικών sonar, κυρίως κατά τη φάση της έρευνας και μέχρι κάποιου σημείου κατά τη φάση της επίθεσης του όπλου. Για να είναι αποτελεσματικός ένας τέτοιος παρεμβολέας, θα πρέπει να παράγει σήματα υψηλής στάθμης, τυπικά SL > 200 dB re μPa. Η αρχή λειτουργίας του βασίζεται σε παραμέτρους όπως είναι η απόσταση διαπερατότητας της παρεμβολής (burning-through range), το εύρος διέλευσης συχνοτήτων παρεμβολέα και sonar, δυνατότητες frequency agility/diversity, κτλ, αντίστοιχες δηλαδή με αυτές των συστημάτων ΕΑ (ECM) στον ηλεκτρονικό πόλεμο. Παρόμοιοι αναλώσιμοι στόχοι μεγάλης όμως διάρκειας ζωής, χρησιμοποιούνται από τις ανθυποβρυχιακές μονάδες για λόγους εκπαίδευσης του προσωπικού σε διαδικασίες έρευνας/παρακολούθησης και επίθεσης.

Επισημαίνεται, ότι εκτός από τους ακουστικούς παρεμβολείς σε μορφή αναλώσιμων αντιμέτρων, στην πράξη έχουν δοκιμαστεί και μη αναλώσιμα συστήματα εγκατεστημένα σε υποβρύχια. Η πρακτική όμως αποτελεσματικότητα αυτών δεν είναι ακριβώς γνωστή.

Παραδείγματα αναλωσίμων αντιμέτρων παραγωγής θορύβου ευρέως φάσματος που χρησιμοποιούνται από πλοία επιφανείας για παραπλάνηση της επερχόμενης τορπίλης, είναι τα ακόλουθα (reactive soft kill):

 

1.Launched Expendable Acoustic Decoy (LEAD) της Northrop Grumman. Αποτελεί εκτοξευόμενη ρουκέτα από πλοία επιφανείας (στατικό αναλώσιμο αντίμετρο παραγωγής θορύβου), για την αντιμετώπιση μίας τορπιλικής επίθεσης. Χρησιμοποιεί τον εκτοξευτήρα αεροφύλλων SRBOC.



Σχήμα 15.
Διαδοχικά γεγονότα της φάσης εκτόξευσης ενός
αναλώσιμου ακουστικού αντιμέτρου LEAD.

2.SHIELD P10 της Alenia Marconi. Αποτελεί ρουκέτα, η οποία αποδεσμεύει με αλεξίπτωτο μέσα στο νερό κάποιο στατικό μηχανισμό παραγωγής θορύβου (σε απόσταση περί τα 50 – 2500 m από το φορέα εκτόξευσης).

Μηχανισμοί παραγωγής φυσαλίδων αέρα

Η τεχνική χρήσης φυσαλίδων αέρα είναι μία από τις παλαιότερες που εξακολουθούν να εφαρμόζονται μέχρι και σήμερα. Οι φυσαλίδες μπορούν να χρησιμοποιηθούν είτε για την κάλυψη του παραγόμενου θορύβου του στόχου (masking), είτε για την παροχή εναλλακτικών στόχων (ψευδοστόχων). Η μεγάλη διαφορά της χαρακτηριστικής αντίστασης ρc μεταξύ των φυσαλίδων αέρα και του περιβάλλοντος νερού, καθιστά τις φυσαλίδες πολύ αποτελεσματικό ανακλαστήρα/σκεδαστή της ηχητικής ενέργειας. Σε αυτήν την απλή αρχή βασίζεται τόσο η λειτουργία των εγκατεστημένων συστημάτων masker των πλοίων επιφανείας (κάλυψη αυτοθορύβου φρεγατών και αντιτορπιλικών), όσο και ορισμένων αναλωσίμων ακουστικών αντιμέτρων τορπιλών (βαρελάκια συμπιεσμένου αέρα), που έχουν σκοπό τη δημιουργία ψευδοστόχων. Επισημαίνεται, ότι οι παραγόμενες φυσαλίδες του συστήματος masker αποτελούν ισχυρό ανακλαστήρα της ηχητικής ενέργειας που αυξάνει ανεπιθύμητα την επιστρεφόμενη ηχώ στο sonar των ακουστικών τορπιλών σε ενεργητική λειτουργία.


3.2Hard kill υλικά αντίμετρα κατά τορπιλών
Τα hard kill υλικά αντίμετρα κατά τορπιλών (reactive countermeasures) βρίσκονται σε ανάπτυξη από διάφορες χώρες και αφορούν κυρίως στην προστασία πλοίων επιφανείας (όχι υποβρυχίων). Ενδεικτικά, τα αντίμετρα αυτά μπορεί να περιλαμβάνουν:

          Νέας γενιάς ελαφρού τύπου τορπίλες υψηλής ταχύτητας ATT (Anti-Torpedo Torpedoes), πχ MU-90ΗΚ της Eurotorp. Αφορούν κυρίως στο πρώτο στάδιο hard kill άμυνας των πλοίων επιφανείας από τορπιλικές επιθέσεις (1st layer of defense). Οι τορπίλες αυτές, μπορεί να εφαρμόζουν τεχνητά νευρωνικά δίκτυα και fuzzy logic, προκειμένου να αναγνωρίζουν τον τύπο της απειλής και να προσαρμόζουν τη συμπεριφορά τους ανάλογα. Σε δοκιμές που έχουν διεξαχθεί, φαίνεται ότι αντιμετωπίζουν με μεγαλύτερη επιτυχία τορπίλες ευθυτενούς τροχιάς και wake homing. Η αντιμετώπιση των μοντέρνων ακουστικών τορπιλών βαρέως τύπου αποτελεί δυσκολότερο έργο, τόσο λόγω των αυξημένων ψευδών συναγερμών που υπάρχουν στις περιοχές των παρακτίων περιοχών, όσο και λόγω της απαίτησης ακριβούς γνώσης, πέραν της διόπτευσης, και των στοιχείων του βάθους και της απόστασης της επερχόμενης τορπίλης (πχ με τη χρήση ενεργητικού sonar). Ένα ακόμη σημαντικό πρόβλημα για την hard kill αντιμετώπιση με αντιτορπιλικές τορπίλες αποτελεί η δυνατότητα συνέχισης της παρακολούθησης και επίλυσης του προβλήματος βολής για την καταστροφή των επόμενων μετά από την πρώτη επιτιθέμενη τορπίλη. Κάθε υποβρύχια έκρηξη δημιουργεί σημαντική διαταραχή που έχει δυσμενείς επιπτώσεις στην παρακολούθηση των επόμενων τορπιλών.




Σχήμα 16(α).
Η πρώτη γραμμή hard kill άμυνας πλοίων επιφανείας
από τορπιλικές επιθέσεις, αφορά τη χρήση ειδικών
προδιαγραφών αντιτορπιλικών τορπιλών.


Σχήμα 16(β).
Η ανθυποβρυχιακή τορπίλη MU-90 της EuroTorp,
στην αντιτορπιλική της έκδοση.

          Direct Energy Weapons (DEW). Συνίστανται σε Focused Pressure Waves (FPW) και σε Electro-Hydraulic Effects (EHE). Η εφαρμοζόμενη τεχνολογία χρησιμοποιεί προβολείς ηλεκτρικού τόξου (spark gap) για τη δημιουργία υποβρύχιων παλμών, ισχυρού μετώπου (κύματος) συμπίεσης. Αφορούν στο δεύτερο στάδιο hard kill άμυνας των πλοίων επιφανείας από τορπιλικές επιθέσεις (2nd layer of defense). Οι ίδιες συστοιχίες που χρησιμοποιούνται για hard kill, μπορούν να χρησιμοποιηθούν και ως ενεργητικοί αισθητήρες για την παροχή των πληροφοριών διόπτευσης και απόστασης.


         

Σχήμα 17.
Η DARPA χρηματοδοτεί την BAE για την ανάπτυξη
μίας νέας τεχνολογίας εξουδετέρωσης των επερχόμενων
τορπιλών, με την ονομασία “Electric Curtain”, η οποία
χρησιμοποιεί ακουστικούς παλμούς υψηλής πίεσης. Το
σύστημα περιλαμβάνει μία μεγάλη συστοιχία 360
επίπεδων ηλεκτρομαγνητικών μορφοτροπέων ανά
πλευρά, τοποθετημένων στη γάστρα του πλοίου κάτω
από την ίσαλο (6 σειρές των 60 στοιχείων κάθε μία).
Οι μορφοτροπείς αυτοί, θα διαθέτουν επιφάνεια πιστονιού
ενός τετραγωνικού μέτρου ο καθένας, ώστε να μπορούν να
εκπέμπουν εστιασμένους παλμούς υψηλής πίεσης, οι
οποίοι θα καταστρέφουν τις επερχόμενες τορπίλες, ακόμη
και όταν αυτές βασίζονται στην τεχνολογία
της υπερσπηλαίωσης. Για την αποτελεσματική λειτουργία
του συστήματος έχει μεγάλη σημασία η ικανότητα
ακριβούς υπολογισμού τόσο των αποτελεσμάτων
διάδοσης των μη γραμμικών παλμών πίεσης, όσο και
των απαιτούμενων χρονικών καθυστερήσεων που θα
πρέπει να εφαρμόζονται κατά την παραγωγή των
παλμών αυτών (beamforming), έτσι ώστε να επιτυγχάνεται
έγκαιρη εξουδετέρωση της επερχόμενης τορπίλης
στην επιθυμητή απόσταση.

Υπερηχητικά βλήματα supercavitating (SC-SSPs). Αφορούν κυρίως το τελευταίο στάδιο hard kill άμυνας των πλοίων επιφανείας από τορπιλικές επιθέσεις (3rd layer of defense). Η τεχνολογία των βλημάτων supercavitating ή hypervelocity, βασίζεται στο φαινόμενο της δημιουργίας κάποιας φυσαλίδας ατμού που ανανεώνεται συνεχώς στο ρύγχος του βλήματος, και μέσα στην οποία το βλήμα ταξιδεύει με πολύ μικρή οπισθέλκουσα δύναμη (αντίσταση). Στις συνθήκες αυτές, τελικά το βλήμα περιβάλλεται σχεδόν ολόκληρο από ατμούς χαμηλής πυκνότητας. Σε εργαστηριακά πειράματα, έχουν επιτευχθεί ταχύτητες βλημάτων που ξεπερνούν ακόμη και την ταχύτητα του ήχου μέσα στο νερό SC-SSP (Supercavitating-Supersonic Projectiles). Η κατάσταση αυτή, παρουσιάζει σχετική αστάθεια στην επίτευξη ευθύγραμμης κίνησης του βλήματος σε μεγάλες αποστάσεις.

          Ρυμουλκούμενες συστοιχίες υδροφώνων, φέρουσες εκρηκτικά, ή ρίψη ναρκών για την εξουδετέρωση της επερχόμενης τορπίλης.



Σχήμα 19(α).
Εργαστηριακό πείραμα υποβρύχιου υπερηχητικού
βλήματος υπερσπηλαίωσης, στο NUWC των ΗΠΑ
(ταχύτητα βλήματος 1549 m/sec).


Σχήμα 19(β).
Οικογένειες υποβρυχίων όπλων τεχνολογίας
υπερσπηλαίωσης και αντίστοιχες πλατφόρμες
(φορείς) αυτών. Φυσικά χαρακτηριστικά των όπλων
υπερσπηλαίωσης, είναι η αρκετά οξεία μύτη (cavitator)
και τα πολύ μικρά πτερύγια (fins). Ουσιαστικά, ο cavitator
είναι το μοναδικό σημείο επαφής του όπλου με το νερό.
Οι ενδεχόμενες εφαρμογές της συγκεκριμένης
τεχνολογίας είναι πολλές.

Επιχειρησιακά αντίμετρα hard kill που βρίσκονται ήδη σε υπηρεσία για την αντιτορπιλική προστασία πλοίων επιφανείας, ουσιαστικά διαθέτει μόνον το Ρωσικό ναυτικό. Αυτά, υλοποιούνται μέσω των συστημάτων UDAV-1Μ και RBU-1000. Η θέση της επερχόμενης τορπίλης προσδιορίζεται μέσω παθητικών τεχνικών ΤΜΑ (Target Motion Analysis) και στη συνέχεια το σύστημα RBU-1000 εκτοξεύει βόμβες βάθους προς τη μελλοντική θέση της τορπίλης, με σκοπό την εξουδετέρωση αυτής ή τουλάχιστον τη διακοπή του εγκλωβισμού. Το UDAV-1Μ είναι ολοκληρωμένο με το υπόλοιπο ανθυποβρυχιακό σύστημα του πλοίου και χρησιμοποιεί εκτοξευτήρες από τους οποίους βάλλονται decoys παραπλάνησης ακουστικών τορπιλών (μέσω ρουκετών 300 mm), σε αποστάσεις έως και 3 km. Όταν η τορπίλη παραπλανηθεί και φθάσει στα decoys, τότε εκτοξεύονται βόμβες βάθους για την καταστροφή της. Η πιθανότητα επιτυχίας (kill probability) του UDAV-1Μ  αναφέρεται σε κάποιες πηγές ότι είναι 90% για τις τορπίλες ευθυτενούς τροχιάς και wake homers, ενώ για τις υπόλοιπες αυτοκατευθυνόμενες τορπίλες 76%.



Σχήμα 20(α).
Ο εκτοξευτήρας RBU-6000 του ολοκληρωμένου Ρωσικού
ανθυποβρυχιακού συστήματος UDAV-1, το οποίο διαθέτει
επίσης και αντιτορπιλική δυνατότητα. Τα έως και 10
βλήματα που μπορεί να εκτοξεύσει αποτελούν συνδυασμό
από ακουστικά αντίμετρα (που δημιουργούν ένα φράγμα
παραπλάνησης των επερχόμενων τορπιλών) μαζί με
ενεργής κατεύθυνσης αντιτορπιλικές βομβίδες βάθους
που εκρήγνυνται μπροστά στις τορπίλες μέσω
πυροσωλήνων προσέγγισης. Παρόμοια συστήματα
συναντώνται σε Κινεζικά και Ινδικά πλοία.


Σχήμα 20(β).
Το αναβαθμισμένο σύστημα RPK-8 με 12 εκτοξευτήρες
ακουστικών αντιμέτρων και βομβίδων βάθους.

Σχήμα 21.
Το 4ης γενιάς αναλώσιμο αντίμετρο Torbuster της Rafael
χρησιμοποιείται για την προστασία υποβρυχίων από
επιθέσεις τορπιλών ακουστικής κατεύθυνσης. Μετά
από την εκτόξευσή, το αντίμετρο αυτοπροωθείται
και απομακρύνεται σε ασφαλή απόσταση από
το υποβρύχιο. Αρχικά, εκτελεί ακουστική
παραπλάνηση/  αποπλάνηση της επερχόμενης τορπίλης,
με τρόπο παρόμοιο με το soft kill αντίμετρο SCUTTER,
της ίδιας εταιρείας. Στη συνέχεια ακολουθεί hard kill
εξουδετέρωση της τορπίλης (διαθέτει εκρηκτικό φορτίο).

4.Τακτικά αντίμετρα κατά τορπιλών

            Τα τακτικά αντίμετρα κατά τορπιλών (tactical TCM) δεν έχουν σχέση με τη χρήση υλικών αντιμέτρων αλλά με την εφαρμογή διαφόρων χειρισμών τακτικού επιπέδου, με σκοπό:

          Τη δυσκολία επίλυσης του προβλήματος βολής του υποβρυχίου (preventive countermeasures), γεγονός το οποίο ισχύει κυρίως για τα παλαιότερα συστήματα διεύθυνσης βολής τορπιλών ευθυτενούς τροχιάς ή για τη λεγόμενη μέθοδο βολής “intercept”. Το αντίμετρο αυτό, μπορεί για προληπτικούς λόγους να περιλαμβάνει συνεχείς και δραστικούς χειρισμούς του πλοίου (συχνές αλλαγές πορείας και ταχύτητας), πριν από τη βολή της τορπίλης.

          Την αποφυγή της ίδιας της επερχόμενης τορπίλης (reactive countermeasures). Αυτό, θα μπορούσε να επιτευχθεί με δραστικούς χειρισμούς του πλοίου την κατάλληλη χρονική στιγμή (ελιγμούς αποφυγής), εφόσον βέβαια η βληθείσα τορπίλη εντοπισθεί έγκαιρα. Όμως, και πάλι οι δραστικοί χειρισμοί ως αντίμετρο έχουν αποτέλεσμα κυρίως εναντίον των παλαιότερου τύπου τορπιλών (limited/no-programmable logic). Επίσης, οι δραστικοί χειρισμοί σε μεγάλου εκτοπίσματος πλοία δεν είναι εφικτοί στον ίδιο βαθμό ευκολίας που είναι για τις ελαφρύτερες ανθυποβρυχιακές μονάδες επιφανείας (φρεγάτες & αντιτορπιλικά).

Συνοπτικά, ορισμένα από τα περισσότερο συνηθισμένα τακτικά αντίμετρα των πλοίων επιφανείας κατά των τορπιλών, είναι τα ακόλουθα:

          Ανάληψη μέγιστης ταχύτητας (>30 knots) ή αθόρυβης εάν δεν είναι δυνατή η ανάληψη της μέγιστης ταχύτητας. Η πλεύση ενός σκάφους με υψηλή ταχύτητα μεγιστοποιεί την επιβίωσή του, αφού το απομακρύνει από την περιοχή της τορπίλης ή του επιτιθέμενου υποβρυχίου. Επίσης, η λήψη αθόρυβης ταχύτητας ή ακόμη και πλήρους κράτησης του σκάφους διακόπτει την παραγωγή υδροφωνικού αποτελέσματος, το οποίο είναι αυτό που κατά κύριο λόγο κατευθύνει την τορπίλη (σε παθητική λειτουργία) [11].

          Κατάλληλος χειρισμός ανάγκης (δραστική στροφή πλοίου). Εφαρμόζεται για την αποφυγή της επερχόμενης τορπίλης.

          Πλους πλησίον ακτών και σε περιοχές πολύ ρηχών υδάτων. Με τον τρόπο αυτό, δυσκολεύει από πολλές απόψεις η δυνατότητα αποτελεσματικής επίθεσης του υποβρυχίου (κάλυψη υδροφωνικών, δυσκολία οπτικού εντοπισμού με το περισκόπιο του στόχου, προβαλλόμενου πάνω στο περιβάλλον της ξηράς/ακτογραμμής, κτλ).

Θα πρέπει να επισημανθεί, ότι τα ανωτέρω τακτικά αντίμετρα μπορεί να μην είναι ιδιαίτερα αποτελεσματικά εναντίον των μοντέρνων ακουστικών τορπιλών, οι οποίες διαθέτουν μεγαλύτερες δυνατότητες ελιγμών, ισχυρούς αλγορίθμους επεξεργασίας σήματος και αυξημένη δυνατότητα επικοινωνίας με την πλατφόρμα εκτόξευσης.

5.Επίλογος

Η αποτελεσματική αντιμετώπιση των αυξανόμενης εμβέλειας εμπλοκής μοντέρνων τορπιλών βαρέως τύπου των υποβρυχίων, αλλά και των αντίστοιχων ανθυποβρυχιακών τορπιλών, αποτελεί μία από τις μεγαλύτερες προκλήσεις στο σύγχρονο ναυτικό πόλεμο. Η διεξαγόμενη επιστημονική έρευνα είναι διαρκής και εκτενής σε όλους τους σχετιζόμενους τομείς. Οι εφαρμοζόμενες τεχνικές soft & hard kill, καθώς και τα αντίστοιχα παραγόμενα συστήματα (πειραματικά πρωτότυπα και διατιθέμενα στο εμπόριο) ποικίλλουν σε δυνατότητες και αποτελεσματικότητα.

http://perialos.blogspot.gr/2015/01/blog-post_22.html
ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ:

[7] Ορισμένες βελτιωμένες εκδόσεις του συστήματος AN/SLQ-25A φέρεται ότι αντιμετωπίζουν επίσης και τις τορπίλες wake homing, μέσω κάποιου ειδικού μηχανισμού παρεμβολέα (false wave generator).

[8] Παλαιότερα υπήρχε το ηλεκτρομηχανικό σύστημα ρυμουλκούμενων κροτάλων T-MK6 FANFARΕ (broadband noisemaker).

[9] Η ανάπτυξη της δυνατότητας αυτής είχε διακοπεί, λόγω της ανεπιτυχούς ολοκλήρωσης με το ανθυποβρυχιακό σύστημα AN/SQQ-89(V)6 των πλοίων επιφανείας του USN. Επιπρόσθετα, η τεχνική αυτή θεωρήθηκε ως αναξιόπιστη λόγω των πολλών ψευδών συναγερμών (false alarms) που συναντώνται στο παράκτιο περιβάλλον.

[10]  Υπάρχει αντικειμενική δυσκολία παραγωγής ισχυρού επιπέδου θορύβου από ακουστικούς παρεμβολείς σε πολύ χαμηλότερες συχνότητες. Το γεγονός αυτό, παρέχει ένα επιπλέον επιχειρησιακό προβάδισμα στις ανθυποβρυχιακές μονάδες που χρησιμοποιούν την τεχνολογία των LFAS.

[11]  Τα βοηθητικά μηχανήματα και οι κύριες μηχανές πρόωσης ενός πλοίου επιφανείας σε αναμονή, δεν δημιουργούν επαρκή θόρυβο στην περιοχή των υψηλών συχνοτήτων, με αποτέλεσμα να μην εντοπίζονται από τις τορπίλες σε παθητική λειτουργία. Επίσης, σε ενεργητική λειτουργία της τορπίλης εμφανίζονται έντονοι ψευδοστόχοι, λόγω των αντηχήσεων από τη θαλάσσια επιφάνεια.

 
Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...