Активные ГАС с ГПБА «Корабельная гидроакустическая техника» СПб «Наука» 2005
Активные ГАС с ГПБА
Известно, что дальность действия активных ГАС при прочих равных условиях воз¬растает с понижением их рабочей частоты. Однако для реализации этого эффекта необходимо размес¬тить на корабле приемную антенну больших разме¬ров, что не всегда возможно. Указанное противоре¬чие удалось разрешить путем создания активных ГАС с ГПБА, которые получили распространение на НК ПЛО [35]. В состав такой ГАС входят сле¬дующие структурные элементы, рис. 2.38.
Устройство хранения постановки-выборки антенной системы отличается от аналогичного устройства шумопеленгаторной ГАС с ГПБА нали¬чием манипулятора и располагаемого на палубе ко¬рабля ложемента для хранения буксируемого тела. С помощью манипулятора буксируемое тело в про¬цессе постановки антенной системы поднимается с ложемента и вывешивается за кормой корабля, а при выборке — подхватывается, поднимается на борт корабля и укладывается обратно на ложемент.
Тяжелый кабель-буксир обеспечивает заглуб¬ление антенны на горизонт 15—500 м в зависимо¬сти от скорости корабля-носителя ГАС и вытрав¬ленной длины кабель-буксира, рис. 2.9. Иногда для заглубления ГПБА используются гидродинамиче¬ские заглубители, размещенные на буксируемом теле.
Буксируемое тело с низкочастотным излуча¬телем обеспечивает излучение зондирующих сиг¬налов в диапазоне частот 1—2 кГц с уровнем излу¬чения до 210—220 дБ, при этом сигналы могут быть тональными, ЧМ или комбинированными (то¬нальный + ЧМ).
Легкий кабель-буксир обеспечивает дополни¬тельное отведение ГПБА от корабля. В некоторых модификациях ГАС он отсутствует.
ГПБА в общем случае обеспечивает прием эхосигналов в режиме эхопеленгования и шумовых сигналов в режиме шумопеленгования. Ее общая компоновка такая же, как и у шумопеленгаториых ГПБА, а длина может модифицироваться в зависимости от решаемых задач. В частности при решении задач противоторпедной защиты ее длина может быть сокращена до 15—20 м.
Электронная аппаратура ГАС выполняет корреляционную обработку и доплеровскую фильтрацию эхосигналов, а также слежение за целями с определением значения текущей дальности, направления и скорости движе¬ния целей. Благодаря использованию низкочастотных зондирующих сигна¬лов ГАС с ГПБА приобрели новые качества, в том числе возможность обна¬ружения малошумных ДПЛ как в глубоком море, так и в мелководных прибрежных районах моря.
Низкочастотные ГАС с ГПБА в последние годы получили широкое рас¬пространение как основное средство ПЛО, пригодное для установки на ко¬раблях ПЛО, в том числе — малого водоизмещения.
Обобщенный взгляд на ГАС данного типа может быть сформулирован следующим образом.
1. Активные ГАС с ГПБА могут обеспечить значительное повышение эффективности ПЛО в мелководных акваториях со сложными гидроло¬го-акустическими условиями.
2. ГАС должны легко размещаться на малых боевых кораблях и привле¬каемых к задачам ПЛО гражданских судах без существенного изменения конструкций корабля. При этом площадь, занимаемая УХПВ на палубе ко¬рабля, не должна превышать нескольких квадратных метров, а суммарный вес УХПВ вместе с антенной — нескольких тонн.
3. Должно быть предусмотрено функционирование ГАС как в автоном¬ном режиме, так и в составе мультистатической системы.
4. Дальность обнаружения ПЛ и определения их координат должны обеспечиваться в глубоком море на дистанциях 1-й ДЗАО (до 65 км) и в мелком море в условиях сплошной акустической освещенности — до 20 км.
Для реализации указанных требований первостепенное значение приоб¬ретает создание компактного низкочастотного излучающего модуля. При компоновке буксируемого тела всегда преследуется цель уменьшить лобо¬вое сопротивление. Современные исследования и разработки низкочастот¬ных буксируемых излучателей идут по различным направлениям. Из них можно выделить три варианта, представляющие практический интерес.
Первый вариант предусматривает создание излучающего моду¬ля в виде системы излучателей, образующих объемную антенную решетку, которая размещена в обтекаемом буксируемом теле. Примером служит рас¬положение излучателей в системе LFATS фирмы L-3 Communications, США, рис. 2.39. Антенная решетка LFATS состоит из 16 излучателей, рас¬пределенных по 4 этажам, шаг между излучателями составляет λ/4 в гори¬зонтальной плоскости и λ/2 в вертикальной плоскости. Наличие такой объ¬емной антенной решетки позволяет придать излучающей антенне направ¬ленность (ХН в виде кардиоиды в горизонтальной плоскости и шириной около 28° в вертикальной плоскости), что способствует увеличению даль¬ности действия системы.
Во втором варианте используются всенаправленяые мощные из¬лучатели (один, два или более), как это реализовано в отечественной ГАС «Виньетка-ЭМ» и некоторых зарубежных ГАС.
В третьем варианте излучающая антенна выполняется в виде ли¬нейной решетки продольно-изгибных излучателей, например типа «Diabo1о» [179, 180]. Такая излучающая антенна представляет собой гибкую гирлянду, состоящую из малогабаритных цилиндрических элементов весьма малого диаметра, которые соединены между собою кабелем, рис. 2.40. Бла¬годаря своей гибкости и малому диаметру антенна, состоящая из ЭАП типа «Diabolo», наматывается на тот же барабан лебедки, что и кабель-буксир и ГПБА. Это позволяет существенно упростить конструкцию УХПВ, умень¬шить его массу и габариты и отказаться от применения сложного и гро¬моздкого манипулятора. Информация об излучателях типа «Diabolo» при¬ведена в гл. 5.
