ГИДРОвКУСТИКв не ФПОТСКОИ СЛУЖБЕ
Доктор технических наук А.А. РОДИОНОВ, кандидат физико-математических наук С.А. С МИРНОВ, кандидат технических наук Г.В. ЯКОВ,! КВ. Центральный научно-исследовательский институт _ _ _ «Морфизприбор»
Гидроакустические волны в морской среде распространяются на огромные расстояния, отражаясь от неоднородностей в ее толще и границ раздела — «вода-воздух», «вода-дно», «вода-лед». Все это лежит в основе принципа действия различных гидроакустических средств, которые широко используют на подводных аппаратах и лодках, надводных судах, а также применяют в качестве стационарных и позиционных систем освещения оперативной обстановки на океанских просторах в интересах Военно-Морского флота.
Отечественная гидроакустика зародилась в Санкт-Петербурге. В истории ее становления и развития можно выделить несколько этапов. В XVIII—XIX вв. выдающийся ученый, академик Петербургской АН Л. Эйлер, затем председатель Российского физического общества профессор Ф.Ф. Петрушевский сделали первые ша-
ги в исследовании акустических полей в воздухе и воде. Они установили факты преломления волн в неоднородной температурной среде и при переходе через границу «вода—воздух».
Однако поиск собственно способов и устройств излучения и приема акустических сигналов в водной среде и определения возможных
ооластеи использования гидроакустических средств (ГАС) начался в России лишь в первой трети XX в. И уже в советское время практ ическая значимость исследований в области гидроакустики для нужд развивающегося кораблестроения обусловила необходимость привлечь к работам промышленные, учебные, научные и военно-морские предприя-
>бнару игнал>
Обнаружение Н] в режиме ШП
Обнаружение воздушных це
Обнаружение навигационных препятствий,т ч. айсбергов
выстрелов торпцц
Сопровождений ПЛ. ТУТ
Обнаружение и пвпонгование ПП в режиме ШП, определение диета ищи в режи ме ЭП
Обнаружение мин, торпед
Определение КПДЦ в режиме ШП
Подводная лодка-лаборатория «Аксон»
ПЛ - подводная лодка КПДЦ - координаты и параме тры
НК - надводный корабль движения цели
ШП - шумопеленгование ЭП - эхопеленгование
РО - ракетное оружие ТУТ - телеуправление торпедой
Обнаружен разводий
Обнаружение стартов РО и
Дальнее обнаружение НК
Задачи, решаемые гидроакустическим комплексом подводной лодки.
Гидроакустический бассейн.
тня и организации, расположенные в городе на Неве (Балтийский завод, завод им. Коминтерна, Особое техническое бюро, Центральная радиолаборатория, Электротехнический институт им. В.И. Ульянова (Ленина), Физико-техническая лаборатория, Гидрографическое управление флота. Военно-морская академия, Научно-исследовательский институт связи и т.д.). Над разработкой принципов и определением способов применения ГАС плодотворно трудились будущие академики Н.11. Андреев, А.И. Берг, А.Ф. Иоффе, Л.И. Мандельштам, В.Ф. Миткевич, другие известные ученые.
Знаковым событием в этом деле стало создание в северной столице завода «Водтрансприбор» (1932 г.) — первенца отечественного приборостроения, где начали выпуск шумопеленгатор о в дл я п од в од н ы х л о -док и надводных кораблей, средств
звукоподводной связи, гидролокаторов. Наиболее эффективным из них стал «Тамир-1» конструкции Е.И. Атадышкина. В ходе Великой Отечественной войны он позволял своевременно обнаруживать корабли противника и точно поражать их.
В послевоенное время наши ученые и инженеры приступили к созданию ГАС с дальностью действия в десятки и сотни километров. Такую задачу в городе на Неве решали прежде всего в Иаучно-исследо-вательском институте гидролокации и гидроакустики Минсудпро-ма СССР (ныне — Центральный н ау ч и о - и ссл едо вател ьск и й и н сти -тут «Морфизприбор»). Его изделиями в короткий срок был оснащен отечественный ракетно-ядерный флот с неограниченной автономностью плавания.
В середине XX в. определяющим фактором развития гидроакустики
стало открытие подводного звукового канала и дальних зон акустической освещенности в океане. Оказалось, вследствие рефракции (искривления траектории лучей) акустические волны от подводных источников могут распространяться в подводном звуковом канапе на значительные расстояния, не касаясь поверхности морской среды, ее дна. Это и явилось предпосылкой для существенного увеличения дальности действия ГАС.
Сложность разработки многофункциональных систем наблюдения, удовлетворяющих высоким требованиям Военно-Морского флота, обусловила необходимость сформировать ряд новых научных учреждений. Вскоре в стране успешно заработали Акустический институт (ныне — им. академика И.Н. Андреева) — ведущий центр по созданию научных основ гидроакустики, Киевский научно-иссле-
Плавучий стенд для испытания крупногабаритных антенн массой до 60 т.
довательскии институт гидроприборов, специализировавшийся на создании ГАС надводных кораблей, Н И И «РИФ» (Бельцы, Молдавская ССР) — навигационные ГАС, НИИ «Атолл» (Дубна, Московская область) — стационарные ГАС, НИИ «Бриз» (Таганрог) — средства поиска мин, НИИ «Штиль» (Волгоград) — гидроакустическая связь, НИИ «Берег» (Владивосток) — позиционные ГАС. Каждый из них внес существенный вклад в общее дело обороны страны.
Всего во второй половине XX в. для отечественного Военно-Морского флота было создано 138 систем, причем 105 из них разработаны учеными и инженерами нашего города, в основном из «Морфиз-прибора». В результате подводные лодки и глубоководные аппараты, надводные корабли и военно-морская авиация получили многофункциональные гидроакустические комплексы и специализированные станции. В этом большая заслуга главных конструкторов Е.И. Аладышкина, СМ. Шелехо-ва, В.И. Бородина и др. Наряду с корабельными ГАС были разработаны стационарные системы, обеспечивавшие своевременное обнаружение подводных лодок и надводных судов противника в важных для укрепления обороны страны районах океана.
Постепенно в северной столице сложился мощный научный и технологический потенциал институтов гидроакустического профиля. Только в «Морфизприборе» в середине 80-х годов работало свыше 7,5 тыс. специалистов, в том числе около 250 докторов и кандидатов наук, труды которых сформировали подлинно научные школы в области антенной техники, систем освещения обстановки в океане, навигационных и поисково-обсле-довательских систем. В институте был создан крупнейший в Европе опытовый акустически заглушённый бассейн с размером ванны 50x14x10 м. Его Ладожский испытательный полигон оснастили специальными плавлабораториями и судами, а также соответствующими береговыми сооружениями. В этом институте действовал уникальный по параметрам и «начинке» стенд моделирования алгоритмов и отладки программного обеспечения гидроакустических систем. Специально для «Морфиз-прибора» Центральное конструкторское бюро «Рубин» (расположено в нашем городе) спроектировало подводную лодку-лабораторию «Аксон», оснащенную самым современным и з м е р и ■тел ь н о - коо рд и -натным устройством с длиной стрелы 50 м для установления точных характеристик антенн.
В итоге по главным тактико-тех-ническим показателям, отечественные ГАС достигли мирового уровня.
И сегодня российские гидроакустические комплексы, если их рассматривать как цифровые информационные системы, обладают уникальными ха ра кте р и сти кам и: число входных каналов — до КУ1, поток данных на входе ЦБК -10" Мбайт/с, производительность — 10" Гфлопс, объем программного обеспечения — до 5 Мслов. Правда, некоторое отставание от мировых образцов наблюдается в качестве применяемой вычислительной техники отечественного производства, что несколько затрудняет внедрение современных алгоритмов анализа и оценки информации и сковывает возможности разработчиков. Однако этот недостаток компенсируется более значительным, чем за рубежом, уровнем антенной техники, большей глубиной исследования морской среды и созданием экономных алгоритмов, приближающихся к оптимальным.
Иллюстрации предоставлены авторами
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.