Подводные лодки

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.

Морской патрульный самолет, такой как Р-3 «Орион», можно увидеть на кратковременном дисплее, когда тот пролетает над судном. Сонар может даже дать сигнал тревоги, когда подлодка находится под водой, если он засёк звук пропеллеров на близком расстоянии.

Гидрофоны — уши подлодки. В передней сферической части подлодки они напоминают плитки, которыми покрыта сфера; в корпусной части — они напоминают резиновые пластины; в задней же — толстые кабели.

Широкополосный сонар был изобретением 1960-х годов. Тихая подлодка класса Sturgeon могла засечь громкую подлодку класса «Виктор» с помощью широкополосного сонара на расстоянии 6000–8000 ярдов (3–4 миль).

С применением современных технологий это смехотворно малое расстояние. В конце 1970-х годов Бог сказал: «Да будет узкополосный сонар», и понял он, что это хорошая вещь. У нас он был. У русских не было, поэтому мы их видели как на ладони.

Использование пассивного широкополосного сонара похоже на то, как если бы вы слушали все радиостанции одновременно. Представьте себе, сколько шума вы бы услышали — музыка, новости, реклама и так далее. То же самое и с морем. Оно полно различных звуков: шум волн, киты перекликаются, шум торговых судов и даже далёкая вулканическая активность — все это вы услышите. Теперь представьте, что вы знаете частоту радиостанции, которую вы хотите послушать. Вы можете просто настроиться на неё, избавившись от постороннего шума. Это как раз то, для чего служит узкополосный сонар. Если вы точно знаете, звук какой частоты производится целью, вы можете пробраться через дебри океанических шумов и услышать нужный объект за много миль. Мы можем услышать тихую подлодку противника на расстоянии 80 000 ярдов или 40 морских миль. Согласитесь, заметный прогресс по сравнению с расстоянием в 6000 ярдов, которое предоставляли нам широкополосные сонары.

Подобно широкополосному сонару, узкополосный сонар тоже «слушает», используя гидрофоны в обшивке корпуса подлодки. Узкополосный шлейф излучателей тянется за судном на кабеле длиной в милю. Гидрофоны выстроены в линию и похожи на очень толстый кабель. Они принимают звуки всех частот из окружающего океана. Но настоящим достижением является наличие компьютера, который носит название узкополосный процессор.

Этот сонар более эффективен благодаря наличию процессора обработки тональных сигналов. На любом судне полно вращающегося оборудования, в том числе винт, насосы морской воды, прочие насосы, турбины и дизельные силовые установки. Это оборудование вращается с фиксированной частотой, которую задает частота переменного тока (на западном оборудовании она составляет 60 Гц, на российском — 50 Гц). Это вращающееся оборудование посылает тональные сигналы в воду.

Единственный способ погасить такие тональные сигналы — закрепить оборудование на сложных звуковых кронштейнах, но это лишь делает сигнал тише. Оборудование все равно продолжает посылать их, а узкополосный процессор принимать сигналы.

Узкополосный процессор «снимает» сигналы с гидрофонов, расположенных позади подлодки, и выделяет лишь узкий диапазон частот, основываясь на частотах, излучаемых разными типами подлодок или других судов. Компьютер затем выводит график, на котором по горизонтали показана частота, а по вертикали — интенсивность сигнала. Информация выводится за 15 минут.

Если в течение 15 минут на экране остается горизонтальная линия, это означает отсутствие цели на данном участке на заданной частоте. Присутствие цели выводится в виде ломаной линии или последовательности на экране. Всплеск активности проявляется только в случае присутствия объекта, сделанного человеком. Вы уставились на экран с ломаными линиями, думая, что вы только что засекли свою первую подлодку противника. Эта мысль заставляет вас забыть о том, что экран не представляет из себя ничего интересного. Это не прошло бы в Голливуде, потому что тамошние режиссеры хотят, чтобы, глядя на похожие на радар экраны, человек знал, где находится цель.

Узкополосный процессор «изымает» из общего потока информации именно тот диапазон частот, который требуется. Диапазон — небольшой отрезок, включающий в себя определенные частоты, например, от 249 Гц до 251 Гц.

Тональный сигнал — просто звук определенной частоты, как звук музыкального инструмента.