Когда он усвоит эти премудрости, о нём уже не будут думать, что он просто так дышит воздухом инженерного отсека, ест припасы, пьёт воду команды и моется в их душе или спит в их каюте. Он будет уже вносить свою лепту в работу подлодки, неся вахту.
И когда приходит этот день, новичок становится настоящим подводником.
Итак, давайте учиться.
Глава 10
Системы датчиков
В этой главе
• Слушаем внимательно.
• Ищем иголку в стоге сена.
• Изолируем шумы.
• Смотрим внимательно.
На глубине 20–30 метров так темно, что мало что можно увидеть, используя видимый свет. Чтобы не блуждать в темноте, на всех этапах развития подлодок специалисты пытались разработать такой прибор, который помог бы экипажу подлодки «видеть в темноте». Результатом исследований явилась система датчиков, которая выступает в роли глаз и ушей судна.
Забудьте всё, что видели в кино
Во-первых, забудьте всё, что вы видели в кино. На подлодке нет никакого «радара», который указывает местоположение и расстояние до объекта, Прибор, больше всего напоминающий «радар» в том виде, как вы его себе представляете, это активный сонар. Сфера сонара в носовой части посылает звуковые импульсы в воду и затем выключается и ждет возвращения сигнала, отраженного от цели. Хотя эта система и установлена на подлодках и команда обучается пользоваться ею, в тактических условиях она почти бесполезна.
Посылка сигнала активным сонаром «выдаёт» подлодку, а в нашем деле главное — скрытность. Представьте грабителя, который залез к вам в дом кричит: «Эй, есть кто-нибудь дома?» Не очень хорошая идея, правда?
В некоторых тактических ситуациях можно выгодно использовать сонар. Например, когда противник знает, что вы где-то рядом, вместо того, чтобы вертеться вокруг него, вы посылаете сигнал сонара, чтобы установить его точное местоположение только для того, чтобы тут же выпустить в него торпеду Mark 48. Пульсация активного сонара движется в воде со скоростью звука, отражается от цели и возвращается. Обратный сигнал обрабатывается «ушами» подлодки, называемыми гидрофоном. Время между посылкой сигнала и его возвращением измеряется долями секунды. А так как компьютеру известна скорость звука в воде, расстояние до цели будет равно скорости звука, умноженной на время.
Это хорошо работает в теории, но не на практике. Цель «возвращает» эхо посланного сигнала, но сигнал отражается также от волн на поверхности и примесей, содержащихся в воде.
Фильтры Доплера помогают «отфильтровать» сигналы от реального объекта и эхо. Это электронные приборы, которые не принимают никакие сигналы, кроме посланных движением цели.
Эффект Доплера ощутим, когда поезд даёт гудок при своём приближении. Звуковая волна сжимается, делая звук более высоким, чем когда он проходит мимо. Когда поезд удаляется, то звуковая волна рассеивается, делая звук более низким. Также и в нашем случае: цель, приближающаяся к вам, повышает частоту звука, то время как удаляющаяся понижает её.
Когда компьютер выдает все частоты, близкие к посланному сигналу, цель появляется на экране. Результат, выводится на экран с прямоугольными координатами, а не с круговыми, как на экране радара.
Курс 000 (север) находится в центре, справа от него расположены деления от 0° до 180°. Деления от 181° до 359° находятся слева от центра. Интенсивность поступающего активного сигнала и расстояние рассчитываются вертикально с помощью точек. Направление с самым большим числом активных точек — активное направление возврата сигнала, а вертикальное деление с преобладанием активных точек — местоположение цели. В реальности, когда на кону стоит жизнь подлодки, пытаться прочитать информацию с активного сонара — это все равно что считать чайные листочки. Полученный результат порой не стоит затраченных вами усилий. Обычно лучше использовать пассивный сонар для проведения анализа движения цели.
Вероятность сбоя в системе сонара возрастает во время нахождения подо льдом, когда огромные глыбы льда отражают сигналы со всех сторон. У вас на экране появляется лишь расплывчатое пятно.
Русские довели сонар до совершенства. Они используют высокочастотный активный сонар, чтобы подтвердить расстояние до цели, за мгновение до того, как выпустить торпеду. Основной активный сонар проходит в классификации НАТО под названием «деревянная колода», потому что он издает звук, похожий на тот, который получается, если ударить одной деревяшкой о другую. Если вы услышали этот звук, то позовите дежурного офицера и скажите ему, что необходимо произвести быстрый пуск ракеты или торпеды, не тратя время на прицеливание, потому что вы в шаге от того, чтобы «поймать» русскую торпеду.
Преимущество подводника: пассивный широкополосный сонар
Пассивный сонар — преимущество подводника. Он состоит из комплекта микрофонов, которые «слушают» подводные звуки (знающие люди называют их гидрофонами). Пластинки гидрофонов располагаются поверх металлических пластин корпуса. Эти гидрофоны «слушают» звуки океана на всех частотах.
Сферическая поверхность с гидрофонами заключена внутри конуса из фибергласа в носовой части подлодки. Купол сонара — зона свободного затопления, поэтому сфера постоянно погружена в воду и слушает окружающие звуки на всех частотах. Слушание на всех частотах одновременно называется широкополосным. Это похоже на то, как если бы слушали радио, которое принимало бы все радиостанции одновременно, а вам бы нужно было выделить звук одной из всех других.
Если вы слушаете с помощью гидрофонов звуки на определённом направлении (сфера позволяет выбрать определенные пластинки, повернутые в нужном направлении), вы услышите шум дождя, журчание ручья, ветер в деревьях или шум волн, разбивающихся о берег, — всё это так называемые «белые шумы», или широкополосные шумы. Шум будет громким в направлении движения судна, близкого или далёкого.
Дисплей системы широкополосного сонара называют «водопадным». Просто потому, что он напоминает водопад. Обычно на нем отражаются звуки вокруг судна. Каждую секунду экран показывает звуки на всех направлениях. Некоторые из них громкие, другие тихие. Громкий звук отражается более яркой точкой, чем тихий. На экране по горизонтали отмечены курсы: 000 (север) в центре, курс 180 справа и курс 181–359° слева. Время отображается на вертикальной шкале, поэтому информация спускается каскадом вниз. Если одно судно находится на курсе 045, а другое на курсе 120, эти направления осветятся яркой линией, тянущейся вертикально вниз.
Только что пришедшая информация расположена внизу, а старая — вверху. Если судно на курсе 045 и только что было на курсе 040, то линия отклонится вправо (это называется правым отклонением от курса).
Недостатком пассивного сонара является то, что показывается лишь курс судна, а не расстояние до него. Когда я узнал это, я не мог поверить — какой толк от того, что вы знаете только курс судна? Оказывается, чтобы выяснить расстояние до цели, вам нужно маневрировать взад-вперёд, принимая информацию о цели, и смотреть за изменением курса. Вы, наверное, издеваетесь надо мной? Я спросил. У вас что, есть время двигаться туда-сюда и принимать информацию во время боя?
Ответ состоит из двух частей.
• Во-первых, да, у вас есть время. У вас есть звуковое превосходство над целью, поэтому вы услышите её задолго до того, как она услышит вас. Вы делаете все это скрытно.
• Во-вторых, вам требуется около 3–4 минут, и столько же времени нужно для того, чтобы привести в готовность торпеду и пусковую установку.
Определение расстояния до цели при помощи маневрирования называется анализом движения цели. Курс цели — главная переменная, которую мы определяем при маневрировании. Чем выше курс судна, чем более горизонтальной становится контактная линия на водопадном экране, тем ближе находится цель. Пример из сухопутной жизни; автомобиль со свистом проносится мимо вас на шоссе, в то время как далекий небоскреб остается, кажется, на одном и том же расстоянии от вас.
Водопадный экран обычно делится на три части:
• Верхняя часть отображает информацию за последний час.
• Средняя часть отображает информацию за последние 10 минут.
• Нижняя часть отображает информацию за последние 2 минуты.
Таким образом, контактное увеличение курса будет отображаться на кратковременном дисплее, тогда как изменение курса судна, находящегося на большом расстоянии, может быть показано на долговременном дисплее.
