9.4 C
Athens
Τετάρτη, 6 Ιανουαρίου, 2021
- Advertisement -

Ανθυποβρυχιακός Πόλεμος – Παθητικός Εντοπισμός: SE=SL–AN–PL+DI

- Advertisement -

Γράφει ο Ηρακλής Μαρδύρης

Στο πρώτο άρθρο της σειράς είχαμε κάνει μια εισαγωγή στη μοντέρνα χρήση των υποβρυχίων και στον ανθυποβρυχιακό πόλεμο και στο δεύτερο συνεχίσαμε με το σόναρ και τους ηχοσημαντήρες.

Ανθυποβρυχιακός Πόλεμος – προετοιμασία για το μέλλον

Ανθυποβρυχιακός Πόλεμος – Σόναρ και Ηχοσημαντήρες

Σε αυτό το άρθρο θα περάσουμε στο λιγότερο σέξυ, αλλά το πλέον σημαντικό, αυτό του περιβάλλοντος μέσα στο οποίο επιχειρούν τα υποβρύχια, το βυθό της θάλασσας, όπου οι “κανόνες” είναι διαφορετικοί από αυτούς που έχουμε συνηθίσει.

Τα υποβρύχια παράγουν θόρυβο κυρίως από τρεις διαφορετικές πηγές:

  • Σύστημα πρόωσης

  • Προπέλες

  • Θόρυβο του νερού, όπως κινείται πάνω στο σκάφος

Είναι αυτονόητο ότι πολλές εργατοώρες επενδύονται κάθε έτος ώστε να γίνει έρευνα πάνω σε αυτούς τους τομείς, τόσο ώστε να μειωθεί ο παραγόμενος θόρυβος αλλά και να καμουφλαριστεί, να ακούγεται σαν κάτι άλλο. Οι επιστήμονες και οι μηχανικοί προσπαθούν διαρκώς να βελτιώσουν ή να αναπτύξουν νέες τεχνολογίες. Το σύγχρονο υποβρύχιο είναι ένα πανάκριβο σύστημα, πολύ επικίνδυνο (οι Αμερικανοί έχουν δηλώσει ότι ένα μόνο Ρωσικό υποβρύχιο μπορεί να καταστρέψει ένα ολόκληρο task group αεροπλανοφόρου, αν του δοθεί η ευκαιρία), μια τρομερή επένδυση τεχνολογίας και έρευνας δεκαετιών που όμως μπορεί να πάει χαμένη αν απλά το πλήρωμα δεν μπορεί να κάνει ησυχία και είναι απρόσεχτο…

Για κάθε υποβρύχιο, πυρηνικό ή diesel, υπάρχει μία ταχύτητα, μοναδική για τον κάθε τύπο, κάτω από την οποία η προπέλα δημιουργεί ελάχιστη σπηλαίωση με αποτέλεσμα η περιστροφή του άξονα και η κίνηση της προπέλας μέσα στο νερό να παραμένει ουσιαστικά μη ανιχνεύσιμη. Τα υποβρύχια που πλέουν με μεγαλύτερη από αυτή την ταχύτητα δημιουργούν ένα ακουστικό σήμα από την προπέλα που μπορεί να ανιχνευθεί από τις εχθρικές ανθυποβρυχιακές δυνάμεις. Συνεπώς, κάτω από αυτή την ταχύτητα, τη “μέγιστη αθόρυβη ταχύτητα” (Maximum Quiet Speed ή Blade Rate Threshold), η κύρια πηγή θορύβου είναι το σύστημα πρόωσης.

Στα πυρηνικά υποβρύχια το σύστημα πρόωσης παράγει περίπου τον ίδιο θόρυβο ανεξαρτήτως της ταχύτητας του υποβρυχίου. Όταν επιχειρούν κάτω από τη μέγιστη αθόρυβη ταχύτητα, τότε παράγουν ένα σταθερό επίπεδο θορύβου για κάθε παραγόμενη συχνότητα. Η ένταση του θορύβου σε κάθε συχνότητα είναι διαφορετική ανάλογα με την κλάση του υποβρυχίου και το κάθε υποβρύχιο ξεχωριστά, και έχει να κάνει με τον θόρυβο που παράγουν τα βοηθητικά συστήματα, αντλίες, τουρμπίνες κτλ. Κάποια από αυτά τα συστήματα όμως χρησιμοποιούνται μόνο σε συγκεκριμένες ταχύτητες, πχ κάποιες αντλίες χρησιμοποιούνται μόνο σε μεγάλες ταχύτητες, συνεπώς αν η συχνότητα αυτής της αντλίας ανιχνευθεί, τότε μπορεί να βγει το συμπέρασμα ότι το υποβρύχιο κινείται με μεγάλη ταχύτητα. Αυτές οι συχνότητες, υπογραφές χαρακτηριστικών εξαρτημάτων, είναι πολύ χρήσιμες στον ανθυποβρυχιακό αγώνα.

Τα υποβρύχια Diesel έχουν δύο τρόπους πρόωσης. Αυτοί έχουν δυο δραστικά διαφορετικά επίπεδα θορύβου. Όταν είναι σε κατάδυση και χρησιμοποιούν ηλεκτροκινητήρες και μπαταρίες παράγουν πολύ χαμηλά επίπεδα θορύβου. Όταν όμως λειτουργούν οι κινητήρες Diesel για να φορτίσουν τις μπαταρίες ο παραγόμενος θόρυβος είναι σημαντικός και το υποβρύχιο είναι ευάλωτο, τόσο από ακουστικά μέσα όσο και από οπτικά/ηλεκτροοπτικά/ραντάρ γιατί η εισαγωγή αέρα, που είναι απαραίτητος για την καύση του Diesel στον κινητήρα, είναι εκτεθειμένη στην επιφάνεια της θάλασσας.

Για αυτό ακριβώς το λόγο αναπτύχθηκαν τα AIP (Air Independent Propulsion) συστήματα. Τα σύγχρονα υποβρύχια με ΑΙΡ μπορούν να μείνουν σε κατάδυση για περίπου 50 μέρες. Κατά τη διάρκεια των τελευταίων μηνών αναφέρθηκε ότι τα ελληνικά υποβρύχια παρέμειναν σε κατάδυση για μεγάλα χρονικά διαστήματα.

Το ΠΝ έχει σε χρήση πέντε υποβρύχια με σύστημα ΑΙΡ (τέσσερα νέα υποβρύχια 214 και ένα εκσυγχρονισμένο 209). Η Τουρκία δεν έχει κάποιο, αλλά έχει παραγγείλει από το 2009 έξι υποβρύχια 214 παρόμοια με τα ελληνικά, τα οποία θα έχουν προφανώς και κάποιες βελτιώσεις, η κατασκευή των οποίων έχει αρχίσει εδώ και χρόνια σε τουρκικά ναυπηγεία και θα εξοπλιστούν με Τουρκικά ηλεκτρονικά συστήματα. Τα υποβρύχια αυτά έπρεπε να έμπαιναν σε υπηρεσία από το 2015 και αποτελούσαν την ακριβότερη αγορά οπλικού συστήματος στην ιστορία της Τουρκίας, αξίας 10 δις (πίσω από το μεταγενέστερο πρόγραμμα απόκτησης 116 F-35, από το οποίο εκδιώχθηκε). Συνεπώς, ΑΝ ολοκληρωθεί η ναυπήγηση τους, που έχει ήδη καθυστερήσει πολύ (και τα γερμανικά ναυπηγεία έχουν πληρώσει ρήτρες για τις καθυστερήσεις), ενδέχεται να ολοκληρωθεί με σημαντικά απαρτία όμως να λείπουν ή να είναι υποβαθμισμένων επιδόσεων, είτε γιατί δεν θα λάβουν άδεια εξαγωγής προς την Τουρκία (κάτι που είναι στόχος της Ελληνικής διπλωματίας εδώ και μήνες), είτε γιατί η τοπική ανάπτυξη συστημάτων δεν θα έχει ολοκληρωθεί και δοκιμαστεί επαρκώς. Είναι προς το συμφέρον της Ελλάδας να προβεί σε ενέργειες ώστε να καθυστερήσει το πρόγραμμα όσο το δυνατόν περισσότερο και να του αυξήσει το κόστος.

Το νερό όταν κινείται πάνω σε μια επιφάνεια δημιουργεί στροβιλισμούς. Όσο πιο λεία είναι η επιφάνεια, τόσο λιγότεροι οι στροβιλισμοί. Το επιθυμητό είναι η εξωτερική επιφάνεια του υποβρυχίου να είναι όσο πιο λεία και με λιγότερες τριβές γίνεται, ώστε να μειωθούν οι στροβιλισμοί και οι τριβές του νερού καθώς το υποβρύχιο θα κινείται. Όμως επιχειρησιακοί και σχεδιαστικοί λόγοι επιβάλουν εξογκώματα, όπως το περισκόπιο, οι αισθητήρες, επιφάνειες ελέγχου, υπόστεγα για επιχειρήσεις ειδικών δυνάμεων κτλ. Αυτά τα εξογκώματα δημιουργούν στροβιλισμούς και συνεπώς θόρυβο ο οποίος μπορεί να ανιχνευθεί από τις εχθρικές ανθυποβρυχιακές δυνάμεις. Αυτός ο τύπος του θορύβου είναι χαρακτηριστικός για κάθε τύπο υποβρυχίου και χρησιμοποιείται για την αναγνώριση του. Επιπροσθέτως ο θόρυβος αυτός είναι χαρακτηριστικός και διαφορετικός ανάλογα με την ταχύτητα του υποβρυχίου.

Κάθε ένας από αυτούς τους θορύβους παράγεται σε συγκεκριμένη συχνότητα και ένταση και είναι διαφορετικός για κάθε τύπο υποβρυχίου καθώς έχει να κάνει με τη σχεδίαση του. Κάθε υποβρύχιο παράγει διαφορετικές συχνότητες με διαφορετικά επίπεδα θορύβου. Οι κατασκευαστές υποβρυχίων επιθυμούν να κατασκευάσουν υποβρύχια που να παράγουν όσο το δυνατόν λιγότερο ανιχνεύσιμο θόρυβο και τα καταφέρνουν.

Τα επίπεδα του θορύβου μετρώνται σε decibels, τα οποία ασκούν πίεση πάνω στον δέκτη. Το υποβρύχιο παράγει θόρυβο (ηχητική πίεση – Sound Pressure Level/SPL) σε συγκεκριμένη συχνότητα, ανάλογα με τον σχεδιασμό και εξοπλισμό του. Τα decibels (dB) δεν είναι γραμμικά αλλά λογαριθμικά, που σημαίνει πως με μια αύξηση 3dB, η ένταση του ήχου διπλασιάζεται. Συνεπώς ένα 636 Kilo (SSK) με υπογραφή στα 105dB είναι δέκα φορές πιο θορυβώδες από ένα πιο προηγμένο υποβρύχιο που λειτουργεί στα 95dB. Οι κατασκευαστές των υποβρυχίων συνεπώς προσπαθούν να μειώσουν την ένταση του θορύβου για κάθε συχνότητα.

Ο ήχος που παράγει ένα υποβρύχιο πρέπει να ταξιδέψει μέσα στο νερό μέχρι να φτάσει σε κάποιον αισθητήρα. Ο τρόπος μετάδοσης του ήχου μέσα στο βυθό επηρεάζεται από πολλούς παράγοντες και είναι πέρα από τον σκοπό ενός οποιοδήποτε άρθρου η ανάλυση τους. Πολύ επιφανειακά μπορούμε να πούμε ότι οι κύριοι είναι η Θερμοκρασία, η Πίεση και η Αλατότητα. Η αλατότητα μπορεί να θεωρηθεί σταθερή για μια στήλη ύδατος.

Η θερμοκρασία συνήθως πέφτει όσο αυξάνει το βάθος. Το μεγαλύτερο μέρος της θερμικής ενέργειας του ηλιακού φωτός απορροφάται στα πρώτα εκατοστά στην επιφάνεια της θάλασσας, η οποία θερμαίνεται κατά τη διάρκεια της ημέρας και ψύχεται τη νύχτα καθώς η θερμική ενέργεια χάνεται στο διάστημα. Τα κύματα αναμιγνύουν το νερό κοντά στο επιφανειακό στρώμα και διανέμουν θερμότητα σε βαθύτερα νερά έτσι ώστε η θερμοκρασία να μπορεί να είναι σχετικά ομοιόμορφη στα πάνω 100 μέτρα, ανάλογα με την ένταση του κύματος και την ύπαρξη ρευμάτων. Κάτω από αυτό το μικτό στρώμα, η θερμοκρασία παραμένει σχετικά σταθερή σε κύκλους ημέρας / νύχτας. Η θερμοκρασία του νερού μειώνεται σταδιακά με το βάθος.

Ανάλογα με την εποχή, την περιοχή, και τις καιρικές συνθήκες μπορούν να εμφανιστούν θερμοκλίνες. Αυτές μπορεί να είναι ημι-μόνιμες ή μπορεί να εμφανιστούν προσωρινά ως απόκριση σε φαινόμενα όπως η ακτινοβολία θέρμανσης / ψύξης επιφανειακών υδάτων κατά τη διάρκεια της ημέρας / νύχτας. Μια θερμοκλίνη είναι ένα λεπτό αλλά ξεχωριστό στρώμα νερού στο οποία η θερμοκρασία αλλάζει περισσότερο δραστικά σε σχέση με το βάθος από ότι στα επίπεδα πάνω ή κάτω (η θερμοκλίνη μπορεί να αντανακλά το ενεργό σόναρ και άλλα ακουστικά σήματα λόγω της ξαφνικής αλλαγής στην πυκνότητα του νερού.)

Υπάρχουν όμως και περιπτώσεις που κρύο νερό βρίσκεται πάνω από ζεστό. Σε ρηχά νερά το προφίλ της ταχύτητας του ήχου συνήθως προσομοιάζει το προφίλ της θερμοκρασίας. Tο ηχητικό κύμα που παράγει το υποβρύχιο επηρεάζεται από τη θερμοκρασία και κατευθύνεται προς τον βυθό. Όσο βυθίζεται, τόσο περισσότερο πέφτει η θερμοκρασία. Σε κάποιο σημείο το νερό γίνεται ισοθερμικό και από αυτό το σημείο και μετά η αυξημένη πίεση επηρεάζει το ηχητικό κύμα περισσότερο από ότι η θερμοκρασία, με αποτέλεσμα να το κατευθύνει αυτή τη φορά προς την επιφάνεια.

Τα ισοθερμικά νερά μεταφέρουν τον ήχο παράλληλα με την επιφάνεια. Η Μεσόγειος είναι λιγότερο ισοθερμική από ότι οι βορειοευρωπαϊκές θάλασσες. Όπως ξέρει κάθε θαλάσσιος κολυμβητής, η θερμοκρασία της θάλασσας επηρεάζεται από τις τοπικές μετεωρολογικές συνθήκες. Υπάρχει ένα βάθος κοντά στην επιφάνεια όπου από εκεί και βαθύτερα η θερμοκρασία πέφτει σε σχέση με την πίεση και ονομάζεται Mixed Layer Depth (MLD). Ο ήχος διαδίδεται με διαφορετικό τρόπο πάνω από αυτό το βάθος.

Το βάθος όπου ο ήχος έχει την μεγαλύτερη ταχύτητα ονομάζεται Sonic Layer Depth (SLD), βρίσκεται κοντά στην επιφάνεια και μπορεί να ταυτιστεί για λόγους ευκολίας με το MLD. Το MLD μπορεί να μετρηθεί και να προσδιοριστεί από βαθυθερμικούς ηχοσημαντήρες και για αυτό γίνεται η υπόθεση ότι αυτά τα δύο βάθη είναι το ίδιο. Το MLD/SLD συνήθως βρίσκεται ανάμεσα στα 15 και 90 μέτρα βάθος.

Η μαθηματική μοντελοποίηση του θαλάσσιου περιβάλλοντος για τον σχεδιασμό ανθυποβρυχιακών επιχειρήσεων είναι απαραίτητη για δύο κύριους λόγους. Πρώτων το εχθρικό υποβρύχιο, αναλόγως της αποστολής και των δυνατοτήτων του μπορεί να εκμεταλλευτεί τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά του βυθού σε διαφορετικά βάθη. Τα Diesel υποβρύχια συνήθως επιχειρούν σε παράκτια ύδατα χαμηλού βάθους. Επίσης μένουν κοντά στην επιφάνεια ώστε να είναι πιο εύκολη η φόρτιση των μπαταριών τους, και η στοχοποίηση εχθρικών πλοίων. (Τα πυρηνικά υποβρύχια που αποστολή τους είναι η χρήση βαλλιστικών πυραύλων περιπολούν συνήθως σε μεγάλα βάθη). Συνεπώς τα Diesel δρουν κυρίως κοντά ή πάνω από το SLD. Το βάθος του SLD είναι σημαντικό ώστε να καθοριστούν οι πιο κατάλληλες συχνότητες για την ακουστική ανίχνευση για κάθε τύπο υποβρυχίου. Αν το MLD/SLD είναι βαθιά τότε το φάσμα των συχνοτήτων που μπορούν να εκμεταλλευθούν οι ανθυποβυχιακές δυνάμεις είναι μεγάλο. Αν το MLD/SLD είναι σε ρηχά νερά, τότε μόνο οι υψηλότερες συχνότητες είναι χρήσιμες.

Δεύτερον, το MLD/SLD παίζει σημαντικό ρόλο στη χρήση αερομεταφερόμενων ηχοσημαντήρων. Ανάλογα με το βάθος του, πρέπει να ρυθμιστεί και το βάθος στο οποίο θα λειτουργούν τα υδρόφωνα των ηχοσημαντήρων. Σε πολλές περιπτώσεις το βάθος αυτό πρέπει να ρυθμιστεί στη βάση, γιατί οι ηχοσημαντήρες είναι τοποθετημένες στο εξωτερικό του αεροσκάφους και για αυτό δεν μπορούν να επαναπρογραμματιστούν όσο αυτό είναι στον αέρα. Αν το MLD/SLD είναι σημαντικά διαφορετικό από αυτό που έχει προγραμματιστεί, τότε τα υδρόφωνα θα είναι σε λάθος επίπεδο και οι πιθανότητες εντοπισμού εχθρικού υποβρυχίου μειώνονται σημαντικά. Συνεπώς, ένα επανδρωμένο αεροσκάφος που μεταφέρει εσωτερικά ηχοσημαντήρες είναι σε θέση να τους επαναπρογραμματίσει εν πτήση έτσι ώστε να μπορεί να διορθώσει μια λάθος αρχική εκτίμηση ή να τους χρησιμοποιήσει σε ένα διαφορετικό θέατρο επιχειρήσεων που θα κληθεί να δράσει. Επίσης υπάρχουν και νεότερα μοντέλα ηχοσημαντήρων τα οποία ανοίγουν αρχικά σε μικρό βάθος και κατόπιν μέσω ραδιοσήματος από το αεροσκάφος μπορούν να βυθίσουν τα υδρόφωνα σε μεγαλύτερα βάθη.

φόρτωση ηχοσημαντήρων σε εκτοξευτή αεροσκάφους P-3 Orion

Αποθήκευση ηχοσημαντήρων σε αεροσκάφος P-3 Orion

Η πίεση αυξάνει με ένα σταθερό ρυθμό 1 bar ανά 10 μέτρα. To βάθος στο οποίο η ταχύτητα του ήχου είναι στο ελάχιστο ονομάζεται SOFAR ή Deep Sound Channel (DSC). Στα θερμοκλινή και στα DSC η πίεση είναι ο καθοριστικός παράγοντας στη μετάδοση του ήχου και ουσιαστικά κατευθύνει τον ήχο προς την επιφάνεια.

Είναι σημαντικό να είμαστε σε θέση να υπολογίσουμε την ταχύτητα του ήχου τουλάχιστον σε σχέση με την πίεση και τη θερμοκρασία. Ο ήχος είναι τεμπέλης. Πάντα προσπαθεί να ακολουθήσει την πιο αργή διαδρομή. Συνεπώς αν δεν παγιδευτεί στο επιφανειακό επίπεδο, έχει την τάση να πηγαίνει όλο και πιο βαθιά, υπό την επήρεια της θερμοκρασίας και όταν βρεθεί κάτω από το DSC θα αρχίσει να ανεβαίνει προς τα επάνω υπό την επήρεια της πίεσης, ώστε να ταξιδέψει πιο αργά. Το αποτέλεσμα είναι ένα ηχητικό κύμα που ταξιδεύει μέσα στο DSC.

Πολλοί επιστήμονες έχουν παρατηρήσει μια αύξηση της θερμοκρασίας των θαλασσών τα τελευταία χρόνια. Περισσότερη έρευνα είναι απαραίτητη αλλά φαίνεται πως έχει αρνητική επίδραση στα παθητικά συστήματα ανίχνευσης. Αν τα επιφανειακά ύδατα θερμαίνονται και τα βαθύτερα μένουν σταθερά τότε η καμπύλη της κατεύθυνσης του ήχου γίνεται πιο έντονη με αποτέλεσμα να μειώνεται η απόσταση εντοπισμού.

Ο υπολογισμός της ταχύτητας μετάδοσης του ήχου δεν είναι αρκετός καθώς πρέπει να υπολογιστεί και η διαδρομή του. Η διαδρομή που θα ακολουθήσει ο ήχος κάτω από το νερό για να φτάσει από την πηγή (το υποβρύχιο) στον δέκτη επηρεάζεται από πολλούς παράγοντες και δεν είναι μόνο μία. Όπως όταν φωνάζουμε στο βουνό και έχουμε τη φωνή μας και την ηχώ της. Υπάρχουν δύο κύριοι τρόποι, το κατευθείαν κύμα (Direct path) και η ζώνη σύγκλησης (Convergence Zone – CZ).

Όπως λέει και το όνομα, στο κατευθείαν κύμα ο ήχος ταξιδεύει από την πηγή, το υποβρύχιο, στο δέκτη (ηχοσημαντήρα) χωρίς να αλλάξει η κατεύθυνση του. Όμως, λόγω πολλών παραμέτρων, ο ήχος σβήνει γρήγορα και η συχνότητα πάνω στην οποία ταξιδεύει μπορεί να ανιχνευθεί μόνο σε πολύ χαμηλές αποστάσεις. Χονδρικά μπορεί να γίνει η εκτίμηση ότι θορυβώδη υποβρύχια μπορούν να εντοπιστούν με αυτό τον τρόπο σε αποστάσεις 2 νμ. Για τα μοντέρνα υποβρύχια αυτή η απόσταση μειώνεται στις λίγες εκατοντάδες μέτρα.

Τα παλαιότερα υποβρύχια παρήγαγαν αρκετό θόρυβο για να ανιχνευθούν σε σημαντικές αποστάσεις. Στις περισσότερες περιπτώσεις το ηχητικό κύμα που παράγει το υποβρύχιο επηρεάζεται από τη θερμοκρασία και κατευθύνεται προς τον βυθό. Όσο βυθίζεται, πέφτει η θερμοκρασία και από κάποιο σημείο και μετά η αυξημένη πίεση επηρεάζει το ηχητικό κύμα περισσότερο από ότι η θερμοκρασία, με αποτέλεσμα να το κατευθύνει αυτή τη φορά προς την επιφάνεια. Αυτό συμβαίνει για πολλά μίλια, αλλά απαιτεί σημαντικό βάθος στη θάλασσα και ένα επαρκές αρχικό κύμα (να μην είναι πολύ ήσυχο το υποβρύχιο) ώστε μα μπορεί να ανιχνευθεί όταν επιστέφει μετά από πολλά μίλια στην επιφάνεια.

Λόγω των διαφορετικών κυμματομορφών και των επιδράσεων της πίεσης, θερμοκρασίας, αλατότητας και άλλων παραμέτρων το ηχητικό κύμα δεν θα συγκλείνει σε ένα σημείο, αλλά θα δημιουργήσει κάτι που μοιάζει με σπείρα για κάποια μίλια με την ένταση του να είναι διαρκώς μειούμενη. Αυτές οι σπείρες είναι η ζώνη σύγκλησης ή Convergence Zone (CZ). Ειδικές τακτικές έχουν αναπτυχθεί ώστε να μπορεί να γίνει εκμετάλλευση αυτού του φαινομένου από τις ανθυποβρυχιακές δυνάμεις. Σαν γενικό κανόνα πρέπει να κρατήσουμε ότι τα σύγχρονα υποβρύχια δεν παράγουν αρκετό θόρυβο ώστε οι τυπικοί ηχοσημαντήρες να τα εντοπίσουν μέσω αυτού του φαινομένου. Μπορεί όμως να είναι εκμεταλλεύσιμο από ποντιζόμενα από πλοία ή υποβρύχια σόναρ towed array ή από αεροπορικούς active mono/multi-static ηχοσημαντήρες.

Τα παλιά τύπου υποβρύχια μπορούν να ανιχνευτούν με αυτό τον τρόπο, παθητικά, σε αποστάσεις αρκετών μιλίων, όπως φαίνεται στη γκρι ζώνη στην παρακάτω εικόνα. Τα υποβρύχια παρήγαγαν ικανοποιητικά επίπεδα θορύβου ώστε να είναι ανιχνεύσιμα από αεροσκάφη ναυτικής συνεργασίας στον δεύτερο και τρίτο CZ.

Τα πληρώματα των αεροσκαφών του ΝΑΤΟ είχαν μάθει να εκμεταλλεύονται τα πρώτα CZ για τον αρχικό εντοπισμό του εχθρικού υποβρυχίου και κατόπιν να εντοπίσουν το Direct Path για να το στοχοποιήσουν. Τα μοντέρνα υποβρύχια όμως έχουν γίνει πολύ αθόρυβα με αποτέλεσμα η απόσταση εντοπισμού τους να έχει πέσει μόνο στα μερικές εκατοντάδες μέτρα. Επιπλέον όταν τα υποβρύχια επιχειρούν σε χαμηλά βάθη (πχ κοντά στις ακτές) τότε δεν υπάρχει το απαραίτητο βάθος που θα υποστηρίξει την εκμετάλλευση αυτού του φαινομένου.

Έχοντας υποψίες για τη δράση εχθρικού υποβρυχίου, και έχοντας κατανοήσει το πως μεταδίδεται ο ήχος στην περιοχή τότε μπορούμε να προγραμματίσουμε το βάθος στο οποίο θα λειτουργήσουν οι ηχοσημαντήρες ώστε να αυξηθούν οι πιθανότητες εντοπισμού του. Το βάθος στο οποίο θα επιλεχθεί να λειτουργούν οι ηχοσημαντήρες έχει να κάνει με το θαλάσσιο περιβάλλον αλλά η απόσταση μεταξύ τους έχει να κάνει με τον τύπο του υποβρυχίου και τον θόρυβο λειτουργίας του. Όταν γίνεται ο σχεδιασμός της αποστολής γίνεται μια αρχική υπόθεση για τον τύπο του υποβρυχίου, την ταχύτητα του, το θαλάσσιο περιβάλλον, ανάλυση των συχνοτήτων για αναγνώριση και χρήση αυτών που είναι πιο χρήσιμες για τον εντοπισμό και ταυτοποίηση του και αυτών που είναι ανιχνεύσιμες στις μεγαλύτερες αποστάσεις.

Η εξίσωση για το παθητικό σόναρ είναι:

SE = SL – AN – PL + DI

SE = Signal Excess (dB). Το επίπεδο του θορύβου που έχει απομείνει. Αν είναι πάνω από το μηδέν, τότε υπάρχουν ικανοποιητικά επίπεδα θορύβου στη συγκεκριμένη συχνότητα ώστε το υποβρύχιο να εντοπιστεί από το παθητικό σόναρ.

SL = Source Level (dB). O θόρυβος που παράγει το υποβρύχιο στη συγκεκριμένη συχνότητα.

ΑΝ = Ambient Noise (dB). Ο θόρυβος του περιβάλλοντος, της θάλασσας, βιολογικοί ήχοι, εξορύξεις, ναυσιπλοΐα, καιρός και άλλοι ήχοι ανεξάρτητοι από το υποβρύχιο.

PL = Propagation Loss (dB). H η ένταση του ήχου που χάνεται κατά την μετάδοση του, σε σχέση με την απόσταση. Είναι διαφορετικό ανάλογα με τη συχνότητα. Σε υψηλές συχνότητες οι απώλειες είναι μεγαλύτερες, συνεπώς χαμηλότερες συχνότητες είναι πιο χρήσιμες.

DI = Directivity Index (dB). To επίπεδο της ενίσχυσης του σήματος που μπορούν να επιτύχουν οι αισθητήρες και η δεξιότητα του χειριστή (ή η κούραση του). Κάποια από τα νεότερα αεροσκάφη επιτρέπουν ενίσχυση μέχρι και 10dB αλλά δεν είναι κάτι σπάνιο να του δίνεται μηδενική τιμή ώστε να μπει στην εξίσωση η κόπωση του πληρώματος ή η έλλειψη εμπειρίας του στις ανθυποβρυχιακές αποστολές.

Σε αυτή την εξίσωση υπάρχουν δύο προβληματικοί παράγοντες. Το AN, o θόρυβος του θαλάσσιου περιβάλλοντος και το SL o θόρυβος που παράγει το υποβρύχιο.

Όσο τα νερά των θαλασσών γίνονται όλο και πιο θερμά, ο θόρυβος του θαλάσσιου περιβάλλοντος γίνεται όλο και πιο έντονος. Το θαλάσσιο εμπόριο αυξάνεται κατά 4% κάθε χρόνο με εξαίρεση την κρίση του 2009 και τώρα την πανδημία. Το ίδιο και η εξερεύνηση του βυθού και οι εξορύξεις. Οι χαμηλές συχνότητες ταξιδεύουν μακρύτερα μέσα στο νερό, άρα είναι οι πιο χρήσιμες για τον εντοπισμό υποβρυχίων, όμως είναι αυτές που έχουν γεμίσει θόρυβο από την εμπορική ναυσιπλοΐα και άλλες ανθρώπινες δραστηριότητες. Επίσης, ακόμα πιο σημαντικά, τα υποβρύχια γίνονται όλο και πιο αθόρυβα. Συχνά το SE είναι αρνητικός αριθμός, συνεπώς οι παθητικοί μέθοδοι εντοπισμού τους, που χρησιμοποιήθηκαν τις προηγούμενες δεκαετίες, είναι ανεπαρκείς. Κάποια υποβρύχια υπό συνθήκες είναι πιο αθόρυβα από ότι ο θόρυβος του περιβάλλοντος.

Ο παθητικός εντοπισμός σύγχρονων υποβρυχίων σε αποστάσεις πέρα των μερικών εκατοντάδων μέτρων δεν θα πρέπει να θεωρείται ρεαλιστικός. Αυτό δεν σημαίνει ότι είναι μία ικανότητα που δεν έχει λόγο ύπαρξης. Για παράδειγμα, ένα πλέγμα χαμηλού κόστους, σε γνωστά στενά περάσματα μπορεί να κάνει απόσβεση τα λεφτά του και να παραμείνει αθέατο και μη ανιχνεύσιμο από τον εχθρό.

Συμπερασματικά μπορούμε να πούμε ότι αν μια χώρα θέλει να έχει σοβαρές ανθυποβρυχιακές δυνατότητες και όχι απλά να συνεισφέρει υλικό σε συμμαχικές αποστολές, δεν αρκεί η αγορά Ρ-8 ή MH-60 και CAPTAS-4 , αλλά θα πρέπει να έχει ένα σοβαρό ωκεανολογικό ινστιτούτο να υποστηρίζει το ναυτικό, καλά εκπαιδευμένο προσωπικό και να μπορεί να συλλέγει απόρρητες πληροφορίες σχετικές με τις δυνατότητες των εχθρικών υποβρυχίων.

Ο εντοπισμός ενός diesel υποβρυχίου που κινείται με την μπαταρία του σε παράκτια ύδατα όπου υπάρχει έντονη ναυτιλιακή δραστηριότητα είναι σαν να προσπαθείς να ανιχνεύσεις τον ήχο ενός κινητήρα αυτοκινήτου στην κίνηση μια μεγαλούποληςRear Adm. Frank Drennan USN.

Συνεχίζεται

Τα άρθρα που δημοσιεύονται στο ptisidiastima.com εκφράζουν απαραίτητα τους συντάκτες τους κι όχι υποχρεωτικά την ιστοσελίδα. Ο ιστότοπος δεν λογοκρίνει τις γνώμες των συντακτών της και των άρθρων τους. ΑΠΑΓΟΡΕΥΕΤΑΙ η αναδημοσίευση των άρθρων μας χωρίς γραπτή έγκριση, αλλιώς το ptisidiastima.com θα λάβει όλα τα απαραίτητα νομικά μέτρα. Τα σχόλια των άρθρων που ακολουθούν, δεν εκφράζουν την ιστοσελίδα, παρά μόνο αυτούς τους ίδιους τους σχολιαστές. Η αρχισυνταξία έχει το δικαίωμα να λογοκρίνει σχόλιο ή να απαγορεύσει την δημοσίευσή του.

- Advertisement -
- Advertisement -

18 ΣΧΟΛΙΑ

Subscribe
Notify of
18 Comments
Oldest
Newest Most Voted
Inline Feedbacks
View all comments
NICKB

Φοβερό άρθρο!

CKfurious

Εξαιρετικό άρθρο
Θέλει μελέτη και περιαιτερο διερεύνηση 
έχουμε και νέο τεύχος αύριο να δούμε ποτε θα κοιμηθούμε!!

ANDREW

Στο twitter γράφουν ότι στο βραδινό δελτίο ειδήσεων του star channel ειπώθηκε ότι κλείσαμε συμφωνία με τους Αμερικάνους για 4 mmsc. Δεν βρίσκω το βίντεο ακόμα μιας και δεν έχει ανέβει. Ερρίφθη ο κύβος;
https://twitter.com/antouan_hellas/status/1323334197356957698

Last edited 2 months ago by ANDREW
ptisidiastima

Όχι ακόμη

ANDREW

Ανυπομονώ να τις δω με mk41 vls και mk57 vls περιμετρικά του ελικοδρόμιου, όπως είχα πει πριν μήνες. Εάν με 2 mk41 16 κελιών έχουμε δυνατότητα για 32 essm block 2 και 8 vlasroc/ lrasm (μελλοντικά), ας φανταστούμε τι μπορεί να γίνει και με τους mk57….. Θα γαμάνε… συγγνώμη για την έκφραση, αλλά…. Μένει να έχουν και το strales και για gp καλές θα είναι. Τώρα, δεν ξέρω εάν τiς βάλουμε sm2, που σημαίνει άλλο radar, αλλά ίσως αφήσουμε τον πύραυλο περιοχής να τον διαλέξουμε από το 25 και μετά. Στο κάτω κάτω δεν πιστεύω ότι οι αγορές θα περιοριστούν μόνο σε 4 φρεγάτες gp. Στάνταρ θα έχουμε και 2 AAW.

VAGGELAS

Συγχαρητήρια για το εξαιρετικά…… επιμορφωτικό σας άρθρο. Συνεχίστε!!!
Ενα εξαιρετικά συχνο και…… αρκετά μαρτυριαρικο είδος θορύβου, που αναζητείται από τους χειριστές σόναρ είναι ο διαβόητος transient noise, ο στιγμιαίος δλδ ήχος που παράγεται από λειτουργικά μέρη του Υ/Β, όπως πχ το άνοιγμα ενός τορπιλοσωληνα ή την κίνηση του περισκοπιου ή από ενέργειες του πληρώματος όπως πχ το κλείσιμο μιας πόρτας, η επαφή μαγειρικων σκευών κλπ.
Αν δεν με απατά η μνήμη μου, σε τέτοιο είδος ήχου βασίστηκε η πλέον διάσημη αποκάλυψη Σοβιετικου Υ/Β, εντός των Σουηδικων χωρικών υδάτων τη δεκαετία του 80.
Ευχαριστω για τη φιλοξενία.

swan1908

Πολύ ενημερωτικό άρθρο και χρήσιμο για εμάς που δεν γνωρίζουμε τα του ναυτικού καλα.

Voltron

Πραγματικα ενιωσα σα να παρακολουθουσα μαθημα στη σχολη δοκιμων, εισαγωγη στον ανθυποβρυχιακο πολεμο. Αληθινα εξοχο αρθρο (μαθημα) !!!

megisteas

Ζαλίστηκα.

George_K

Ακόμα να ανέβει το επόμενο..?

x-m

Πραγματικά ενδιαφέρον άρθρο !!

Skywalker

DI = Directivity Index Στα ελληνικά αποδίδεται με τον όρο δείκτης καταυθηντικότητας. Δεν έχει καμια σχέση με την δεξιότητα του χειριστου (ή την κούραση του). Στους μορφομετατροπείς ενέργειας η λαμβανόμενη ηχητική ενέργεια ή η ακτινοβολούμενη δεν είναι η ίδια προς όλες τις κατευθύνσεις. Ο δείκτης κατευθηντικότητας είναι μια συνάρτηση f(θ,φ) όπου θ είναι η γωνία ως προς το οριζόντιο επίπεδο και φ είναι η γωνία ως προς την ύψωση. Εκφράζει τον λόγο σε dB της λαμβανόμενης ενέργειας ως προς μια τιμή αναφοράς(πχ την μέση τιμή του θορύβου περιβάλλοντος.). Μεγάλη τιμή του .δείκτης καταυθηντικότητας σημαίνει και μεγαλητερη τιμη του σήματος προς θόρυβο, Γενικά η εξίσωση σοναρ είναι μια ποιοτική μέτρηση. Στην πράξη τις περισσότερες φορές δεν ισχύουν οι προβλέψεις της εξ αιτίας την πολύπλοκης δομής του θαλασσίου περιβάλλοντος που επιδρά στην μετάδοση.

Kostasq

Να το βίντεο:
https://www.star.gr/eidiseis/politiki/520159/oi-hpa-kerdizoyn-th-maxh-twn-fregatwn-gia-to-pn

Μήπως είχε σχέση με το τηλέφωνο του Πομπέο; Αν πάντωςέγινε το ντηλ μια μέρα πριν τις αμερικανικές εκλογές κάπου θα υποχώρησαν οι ΗΠΑ για να προλάβουν και κάτι θα κερδίσαμε στον εξοπλισμό.

Αν αληθεύουν βέβαια όλα αυτά.

Yannis

“υπογραφές χαρακτηριστικών εξαρτημάτων”
Ταπεινη μου γνωμη ειναι οτι μια πιο δοκιμη μεταφραση στα ελληνικα θα ηταν: “ηχητικα χαρακτηριστικα” ή “ηχητικο ιχνος”.

spyros_sub

Η χρησιμοποιούμενη ορολογία είναι “ακουστική υπογραφή”, γατί οι συχνότητες αυτές συνήθως χρησιμοποιούνται για την ταυτοποίηση μιας επαφής κι όχι τον αρχικό εντοπισμό του υποβρυχίου.

Skywalker

Ο όρος στα ελληνικά είναι ηχητική υπογραφή γιατί κάθε καράβι έχει πέρα από τις ηχητικές εκπομπές που που χαρακτηρίζουν τον τύπο πχ προπέλα, εκπέμπει και συχνότητες που σχετίζονται με την κατάσταση των συσκευών. Ειναι σαν μια ηχητική υπογραφή που χαρακτηρίζει το πλοίο.

GeorgeD

Πολύ ωραίο άρθρο παιδιά, αν μπορείτε κρατήστε το στη σελίδα κάπου να το ξαναδιαβάσουμε (ξέρω ότι μπορώ να κάνω bookmark τη σελίδα, αλλά θέλω να το αποφύγω γιατί έχω γεμίσει)

MPAMPIS

Άλλο ενα άρθρο που θυμίζει τα παλιά χρονια……ΜΠΡΑΒΟ!

- Advertisement -

Το Σχόλιο της Ημέρας

Sigma 11515 HN, ιδού η ολλανδική πρόταση φρεγατών για το ΠΝ

Τους τελευταίους μήνες παρακολουθούμε την μεγάλη προσπάθεια της χώρας μας να προμηθευτεί νέα οπλικά συστήματα και να επαναφέρει την διαθεσιμότητα άλλων εκ των υπαρχόντων...

Το τεύχος μας που κυκλοφορεί

- Advertisement -

Κύριο Άρθρο

Οι US Marines αποσύρουν 16 πυροβολαρχίες Ρ/Κ πυροβόλων M777Α2. Ευκαιρία για...

78
 Οι Αμερικανοί πεζοναύτες σκοπεύουν να μειώσουν τις ενεργές πυροβολαρχίες ρυμουλκούμενων πυροβόλων M777 από 21 σε μόλις 5 μέχρι το 2030. Οι πυροβολαρχίες που θα...
- Advertisement -
Card image

January #008

Αγορά 4.49
- Advertisement -
Card image

ΠΤΗΣΗ 2015 September 2015 #352

Αγορά
- Advertisement -
Card image

November 2020 #006

Αγορά 4.49

Related News

Κίνα: Αντιγραφές, κλοπές, πειρατεία. Αλλά και υπερδύναμη

Η Κίνα κατάφερε μέσα σε συγκριτικά μικρό χρονικό διάστημα να περάσει από το στάτους μιας περιφερειακής δύναμης σ’ αυτό μίας παγκόσμιας υπερδύναμης. Ο δρόμος...

Tu-22 Blinder: Το «διαστημικό» βομβαρδιστικό του Ψυχρού Πολέμου

Το πιο hot σοβιετικό στρατηγικό βομβαρδιστικό του Ψυχρού Πολέμου την δεκαετία του ’60 ήταν το Tu-22 Blinder: με σχήμα σαν να βγήκε από κάποιο...

Οι φρεγάτες Κλάσης “S” του Πολεμικού Ναυτικού-Οι δυνατότητες αναβάθμισης (στο παρελθόν)

ΣΗΜΕΙΩΣΗ: Το παρόν άρθρο δημοσιεύτηκε το Νοέμβριο του 1997, στο τεύχος της Π&Δ 151. Τότε για πρώτη φορά εξετάσαμε το ενδεχόμενο εκσυγχρονισμού Μέσης Ζωής...