Γράφει ο Ηρακλής Μαρδύρης
Σε προηγούμενο άρθρο μας είχαμε κάνει μια εισαγωγή στη μοντέρνα χρήση των υποβρυχίων και στον ανθυποβρυχιακό πόλεμο.
Πριν συνεχίσουμε, θα κάνουμε μια παρένθεση ώστε να ασχοληθούμε λίγο με το περιβάλλον μέσα στο οποίο επιχειρούν τα υποβρύχια, το βυθό της θάλασσας, όπου οι “κανόνες” είναι διαφορετικοί από αυτούς που έχουμε συνηθίσει. Ακόμα και αν δεν έχουμε βρεθεί ποτέ σε μια έρημο, στη ζούγκλα, στους πόλους ή σε κάποιο ψηλό βουνό, μπορούμε να φανταστούμε πως θα ήταν να πολεμάς εκεί. Συνήθως αυτό που φανταζόμαστε απέχει από την πραγματικότητα. Ο κόσμος του βυθού απέχει ακόμα πιο πολύ, γιατί οι φυσικοί νόμοι που επικρατούν εκεί είναι διαφορετικοί από αυτούς της καθημερινότητας μας.
Είχαμε γράψει ότι “Ο κύριος σκοπός του ανθυποβρυχιακού αγώνα (ASW) είναι ο εντοπισμός υποβρυχίων ενός πιθανού αντιπάλου σε ένα παιχνίδι «γάτας και ποντικιού». Δεδομένης της δυσκολίας του έργου, ο ASW εξαρτάται από υψηλού επιπέδου στρατιωτικούς εξοπλισμούς, αλλά όπως σημειώνει ο πρώην αρχηγός ναυτικών επιχειρήσεων των ΗΠΑ, ο Ναύαρχος Gary Roughead, είναι επίσης «ένα μείγμα τέχνης και επιστήμης». Ο σύγχρονος ASW βασίζεται κυρίως σε μια ποικιλία από επανδρωμένες πλατφόρμες που χρησιμοποιούν παθητικά και ενεργά συστήματα σόναρ:
- τακτικά υποβρύχια
- αεροσκάφη ναυτικής συνεργασίας, σταθερής πτέρυγας (ΑΝΦΣ)
- σκάφη επιφανείας εξοπλισμένα με συστήματα σόναρ
- ελικόπτερα ASW
- ακουστικά συστήματα ανίχνευσης εγκατεστημένα στο βυθό ή στην ακτή”
Η πρώτη επιστήμη που είναι απαραίτητη είναι αυτή της ωκεανολογίας, ώστε να γίνει κατανοητό το περιβάλλον στο οποίο θα γίνουν οι επιχειρήσεις. Είναι μία επιστήμη που συνέχεια μας προσφέρει νέα γνώση.
Με την τεχνολογική βελτίωση του υποβρυχίου, γεννήθηκε η ανάγκη για ένα αποτελεσματικό σύστημα αντιμετώπισης του. Το Sound Navigation And Ranging (SONAR) αναπτύχθηκε αρχικά από τους Βρετανούς – που το ονόμασαν ASDIC – τους τελευταίους μήνες μέρες του Πρώτου Παγκοσμίου Πολέμου. Εκείνη την εποχή ο μόνος τρόπος ανίχνευσης υποβρυχίων ήταν με το να τα ακούνε (παθητικό σόναρ) ή οπτικά, εντοπίζοντας το περισκόπιο τους ή όταν ήταν στην επιφάνεια για επαναφόρτιση των μπαταριών τους. Οι αεροπορικές περιπολίες (οι Βρετανοί χρησιμοποιούσαν κυρίως αεροσκάφη που είχαν μεγάλη αυτονομία) μπορούσαν να εντοπίσουν υποβρύχια στην επιφάνεια και περιστασιακά, όταν οι συνθήκες ήταν σωστές, ακόμη και βυθισμένα, καθώς το βάθος κατάδυσης των υποβρυχίων της εποχής ήταν περιορισμένο. Τα αεροπλάνα το παρακολουθούσαν και καλούσαν πλοία επιφανείας μέσω ασυρμάτου για να του επιτεθούν.
Το Sonar είδε εξαιρετικά περιορισμένη χρήση και δοκιμάστηκε ως επί το πλείστον στον Ατλαντικό Ωκεανό με λίγους αξιωματικούς του ναυτικού να βλέπουν κάποια αξία στο σύστημα. Με το τέλος του Α ‘Παγκοσμίου Πολέμου σταμάτησε η ανάπτυξη του σόναρ στις Ηνωμένες Πολιτείες, γεγονός που το μετάνιωσαν στην αρχή του Β ‘Παγκοσμίου Πολέμου. Ωστόσο, πραγματοποιήθηκε σημαντική ανάπτυξη του ASDIC στο Ηνωμένο Βασίλειο.
Ενώ το Ηνωμένο Βασίλειο επιδίωξε την ανάπτυξη του σόναρ κατά την περίοδο του μεσοπολέμου, οι ΗΠΑ κατά τη δεκαετία του 1920 ανέπτυξαν μια διαφορετική ακουστική μέθοδο για τον καθορισμό της θέσης των πλοίων κατά τη διάρκεια υδρογραφικών ερευνών. Μέσω της ενεργοποίησης ενός μικρού εκρηκτικού στην τοποθεσία του πλοίο, καταγράφοντας τον χρόνο που χρειάστηκε για να φτάσει ο ήχος της έκρηξης σε απομακρυσμένα υδρόφωνα, που ήταν τοποθετημένα σε σταθμούς ξηράς ή σε άλλα πλοία, και καταγράφοντας τον χρόνο που έκανε ο ήχος να φτάσει, το πλήρωμα μπορούσε να χρησιμοποιήσει τριγωνισμό και να υπολογίσει τη θέση του στόχου. Το 1931, η υδρογραφική υπηρεσία πρότεινε την αντικατάσταση των ερευνητικών πλοίων με “ράδιο-ηχοσημαντήρες” (radio-sonobuoys ) και τους έθεσε σε λειτουργία τον Ιούλιο του 1936. Αυτοί οι σημαντήρες ζύγιζαν περίπου 320 κιλά, μπορούσαν να αναπτυχθούν ή να ανακτηθούν από τα πλοία της υδρογραφικής υπηρεσίας σε πέντε λεπτά και ήταν εξοπλισμένοι με υδρόφωνα κάτω από την επιφάνεια του νερού, με μπαταρίες και ραδιοπομπούς που έστειλαν αυτόματα ένα ραδιοφωνικό σήμα όταν τα υδρόφωνα τους ανίχνευσαν τον ήχο μιας έκρηξης. Αυτοί ήταν οι πρόδρομοι των ηχοσημαντήρων που άρχισαν να εμφανίζονται στη δεκαετία του 1940 για χρήση εναντίων υποβρυχίων.
Η επιτυχία των Γερμανικών υποβρυχίων στις αρχές του Β’ Παγκοσμίου Πολέμου κατέστησε την ανάγκη για περισσότερα και καλύτερα σόναρ άμεση προτεραιότητα, ώστε να μπορέσουν να αποτρέψουν επιθέσεις υποβρυχίων ή να τα βυθίσουν. Το Sonar εγκαταστάθηκε σε πολλά πλοία (μαζί με ραντάρ και συστήματα εύρεση κατεύθυνσης υψηλής συχνότητας “Huff-Duff” για τον εντοπισμό υποβρυχίων που ήταν στην επιφάνεια). Ενώ το σόναρ ήταν ένα πρωτόγονο σύστημα, βελτιώθηκε συνεχώς. Οι σύγχρονες ανθυποβρυχιακές επιχειρήσεις έχουν τις βάσεις τους σε εκείνα τα γεγονότα. Η χρήση αεροσκαφών για τον εντοπισμό υποβρυχίων ήταν η προφανής λύση. Η ωριμότητα της τεχνολογίας των ραδιοεπικοινωνιών, και του σόναρ κατέστησαν δυνατή τη σύνδεση ενός σόναρ, μπαταριών, ενός ραδιοπομπού και κεραίας, σε έναν αυτόνομο επιπλέοντα ηχοσημαντήρα (sonobuoy) ο οποίος ρίπτεται από τα αεροπλάνα.
Οι πρώτοι ηχοσημαντήρες είχαν περιορισμένη εμβέλεια, περιορισμένη διάρκεια ζωής της μπαταρίας και είχαν προβλήματα από τον θόρυβο του ωκεανού. Εμφανίστηκαν για πρώτη φορά κατά τη διάρκεια του Β ‘Παγκοσμίου Πολέμου, στον οποίο χρησιμοποιήθηκαν για πρώτη φορά τον Ιούλιο του 1942 από την RAF Coastal Command με το κωδικό όνομα «High Tea», από αεροσκάφη Sunderlands. Ένας ακόμα περιορισμός ήταν η ανάγκη από εκπαιδευμένα και ευαίσθητα ανθρώπινα αυτιά ώστε να διακρίνουν τους τεχνητούς θορύβους από το ωκεάνιο υπόβαθρο. Ωστόσο, απέδειξαν ότι η τεχνολογία ήταν βιώσιμη. Με την ανάπτυξη καλύτερων υδροφώνων, των τρανζίστορ και τη συνειδητοποίηση ότι ο ήχος πολύ χαμηλής συχνότητας ήταν σημαντικός, ακολούθησαν πιο αποτελεσματικοί ηχοσημαντήρες. Η πρόοδος της τεχνολογίας των ηχοσημαντήρων βοήθησε στην ανάπτυξη εξειδικευμένων αεροσκαφών ανθυποβρυχιακού πολέμου όπως το P-2 Neptune, το S-2 Tracker, το S-3B Viking και το P-3 Orion.
Το αεροσκάφος, πχ Ρ-3 ή ελικόπτερο ΜΗ-60R απορρίπτει τον ηχοσημαντήρα στο χώρο ενδιαφέροντος, η πτώση του οποίου επιβραδύνεται και σταθεροποιήται με αλεξίπτωτο. Μόλις έρθει σε επαφή με το νερό, αποκολλάται το αλεξίπτωτο και ο ηχοσημαντήρας βυθίζεται. Σε ένα προκαθορισμένο βάθος η πίεση του νερού κάνει ένα δοχείο υπό πίεση να εκραγεί με αποτέλεσμα να χωριστεί σε δύο μέρη τα οποία είναι ενωμένα με καλώδιο. Το επάνω μέρος είναι σημαδούρα που επιπλέει και έχει έναν ραδιοπομπό. Το κάτω μέρος βυθίζεται μέχρι ένα προεπιλεγμένο βάθος όπου αναπτύσσει μία πυξίδα ακριβείας και μία πεντάκτινη συστοιχία υδροφώνων, όπου η κάθε ακτίνα έχει πέντε υδρόφωνα. Τα λαμβανόμενα από τα υδρόφωνα σήματα μεταδίδονται μέσω του καλωδίου στο πομπό της σημαδούρας και από εκεί μεταδίδονται μέσω ραδιοκυμάτων πίσω στο αεροσκάφος, το πλήρωμα του οποίου τα επεξεργάζεται και τα αναλύει.
Σήμερα, σύμφωνα με το ΝΑΤΟ, η χαμηλότερη απαίτηση για επιτυχημένες επιχειρήσεις ανθυποβρυχιακού πολέμου είναι πλοία επιφανείας (πχ φρεγάτες) με ποντιζόμενο σόναρ και ελικόπτερα με ηχοσημαντήρες. Τα σόναρ χωρίζονται στις παρακάτω κύριες κατηγορίες:
Παθητικά σόναρ (Passive sonar): Τα παθητικά σόναρ ακούνε υποβρύχια χρησιμοποιώντας υδρόφωνα για την ανίχνευση του θορύβου που παράγεται από τα συστήματα πρόωσης, τις προπέλες, καθώς και από το θόρυβο που παράγει το υποβρύχιο όταν το νερό ρέει πάνω από το σκάφος (και τον θόρυβο που κάνει το πλήρωμα!). Συνήθως τοποθετούνται στη πλώρη ή στα πλευρά, ή ρυμουλκούνται πίσω από πλοία ή υποβρύχια. Μπορούν ακόμα να τοποθετηθούν στο βυθό ή στις ακτές, σε κρίσιμες τοποθεσίες ή περάσματα, δημιουργώντας έτσι ένα αποτελεσματικό εργαλείο ανίχνευσης εχθρικών υποβρυχίων. Η απόδοση τους εξαρτάται από το ωκεάνιο περιβάλλον, κυρίως τη θερμοκρασία, την αλατότητα και τον θόρυβο περιβάλλοντος.
Ενεργά σόναρ (Active sonar): Τα ενεργά συστήματα σόναρ εντοπίζουν υποβρύχια εκπέμποντας ηχητικά κύματα και ακούγοντας και αναλύοντας τις επιστροφές. Ενώ αυτά δημιουργούν μια ακριβή εικόνα του θαλάσσιου περιβάλλοντος, προδίδουν ταυτόχρονα τη θέση του σταθμού ακρόασης, εκτός εάν ο πομπός και ο δέκτης διαχωρίζονται φυσικά.
Ενεργά σόναρ χαμηλής συχνότητας (Low-frequency active sonar): Πρώτα έκαναν την εμφάνιση τους στα τέλη της δεκαετίας του 1980. Τα ενεργά συστήματα σόναρ χαμηλής συχνότητας έχουν αυξήσει την εμβέλεια των ενεργών σόναρ και συνεχίζουν να εξελίσσονται. Γίνονται η κύρια τεχνολογία αισθητήρων για την ανίχνευση σύγχρονων υποβρυχίων σε χρήσιμες αποστάσεις. Χρησιμοποιούνται συνήθως σε ποντιζόμενες συστοιχίες αισθητήρων (towed array sensor) που ρυμουλκούνται από σκάφη επιφανείας, ή σε βυθιζόμενα σόναρ ελικοπτέρων.
Πολυστατικά σόναρ(Multi-static sonar): Τα πολυστατικά συστήματα σόναρ αποτελούνται από ένα δίκτυο ενεργών ή και παθητικών συστημάτων σόναρ απλωμένο σε μια περιοχή ενδιαφέροντος. Τέτοια συστήματα προσφέρουν πολύ καλό τριγωνισμό, υψηλότερα επίπεδα κάλυψης και ακουστικά πλεονεκτήματα.
Συνεχίζεται
