Зарубежные поисковые системы с использованием
гидроакустического поля
Рассмотрим некоторые зарубежные поисковые системы с
использованием гидроакустического поля. Пассивные поисковые системы
находят ограниченное применение, поскольку большинство объектов поиска
не излучает акустические колебания. Примером пассивного гидролокатора в
настоящее время может служить система, спроектированная на базе
гидролокатора AN/BQB-ЗА и предназначенная для глубоководных
бноакустических исследований [24]. Приемная антенна гидролокатора
состоит из двух секций, соединенных по схеме рис. 3.3. Точность
определения пеленга достигает 1,5°.
Чаще пассивные гидролокаторы используют в системах наведения самоходных
аппаратов на звучащий объект, в системах ориентации и в системах
определения положения буксируемого или самоходного объекта.
Среди корабельных активных гидролокаторов можно отметить гидролокатор с
электронным сканированием луча в секторе обзора, установленный в 1958 г.
на английском исследовательском судне «Дискаверн-2», и гидролокатор
военного назначения типа «193», предназначенный для обнаружения донных
мин и установленный впервые, видимо, в 1961 г. на английском тральщике —
искателе мин «Шоултон» [25]. Позднее гидролокатор «193» был установлен
на большинстве английских и многих американских базовых тральщиках. Этот
гидролокатор входит в состав комплекса «Тортл» по обнаружению и
уничтожению мин.
В гидролокаторе, установленном на «Дискавери-2», излучались импульсы
длительностью в 1 мс, частотой 37 кГц и мощностью 100 Вт в секторе
обзора 12°. Этот сектор сканировался узкой диаграммой направленности
приемной антенны по принципу поворота фазы (рис. 3.3). Антенна,
состоящая из восьми приемников, имела ширину диаграммы направленности в
горизонтальной плоскости 1,6°, в вертикальной—12°. Гидролокатор позволял
обнаруживать на фоне донной реверберации малоразмерные цели, например
металлическую сферу диаметром около 5 м. Дальность обнаружения 700—900
м. Ширина полосы обнаружения небольшая 160—180 м.
На основе этой аппаратуры был создан гидролокатор «193» [25]. Его сектор
обзора был увеличен до 30°, что позволило сохранить ширину полосы
обнаружения прежней при снижении дальности обнаружения до 300—400 м.
Снижение дальности произошло в результате повышения рабочей частоты, что
явилось вынужденной мерой, направленной на повышение разрешающей
способности гидролокатора. Мощность излучения была значительно
увеличена.
Более широкое распространение получили буксируемые гидролокаторы [12,
24, 23]. Этот вид гидролокаторов позволяет наиболее эффективно
использовать гидроакустический принцип обнаружения подводных объектов.
Отличительной особенностью буксируемых гидролокаторов является то, что
они могут заглубляться до желаемого отстояния от грунта, удерживаться на
этом отстоянии и по мере надобности приближаться или удаляться от
грунта. Это снимает ряд ограничений, имеющих место при использовании
корабельных поисковых систем.
Существует’ буксируемая гидролокационная система эхолотного типа с
узконаправленной характеристикой, которую можно использовать для
обнаружения объектов, замытых в грунт на морском или речном дне. Рабочая
частота гидролокатора 12 кГц с периодом следования импульсов от 9 до 29
в секунду. Эхо-сигналы непрерывно записываются на бумажную рекордерную
ленту. Гидролокатор рассчитан на три диапазона глубин: 26, 54 и 85 м.
Точность определения глубины равна ±0,3 м на шкале 26 м и ±0,9 м на
шкале 85 м. Предварительный осмотр грунта производится при буксировке
носителя непосредственно под поверхностью воды. Это обеспечивает широкую
полосу обнаружения. При появлении объектов, представляющих интерес,
носитель опускается на расстояние не выше 3 м от дна. Это обеспечивает
получение крупного плана обнаруженного объекта.
Среди иностранных буксируемых гидролокаторов существуют некоторые типы,
предназначенные для поиска донных малоразмерных объектов [25]. В США в
1962— 1965 гг. поступил на вооружение буксируемый гидролокатор A/V/SQQ-14,
предназначенный для обнаружения и классификации мин. Эта система
используется с морских и базовых тральщиков. Скорость буксировки
гидролокатора равна 9 уз. Длина кабель-буксира — 36 м. Рабочие частоты —
80 и 350 кГц. На основе этого гидролокатора разработан облегченный
вариант — гидролокатор AN/SQQ-16, предназначенный для рейдовых
тральщиков и катеров-тральщиков.
К числу буксируемых гидролокаторов относятся также гидролокаторы
бокового обзора. Фирма «Кельвин» (Англия) выпускает буксируемый
гидролокатор ASDJC (система обнаружения и классификации подводных лодок)
[12, 23]. Приемо-излучающая система и частично аппаратура размещаются в
буксируемом носителе длиной 1,8 м. Индикатором служит самописец с сухой
лентой. Преобразователь, работающий на частоте 48 кГц, состоит из 27
магннтострнкционных элементов. Ширина основного лепестка диаграммы
направленности на уровне 0,5 равна 7,5 град. в вертикальной плоскости и
1,6° в горизонтальной. Ширина полосы обнаружения 700 м. Гидролокатор
позволяет обнаруживать подводные кабели, отдельные малоразмерные объекты
и геологические конкреции.
Фирма «Вестингауз» выпустила систему OBSS (гидролокатор, сканирующий дно
океана) [23]. На буксируемом носителе располагаются четыре одинаковых
преобразователя длиной 114 см. Максимальная глубина использования 6000
м. Носитель буксируется на отстоянии от грунта 60—120 м. Ширина
основного лепестка в горизонтальной плоскости составляет 0,31° и
обеспечивает разрешение 1,8 м на расстоянии 375 м и 0,76 м на небольших
расстояниях. Ширина полосы обнаружения 750 м. В носителе кроме
преобразователей расположены генераторы и предварительные усилители
эхо-сигналов. Рабочие частоты правого и левого борта разнесены — 215 и
225 кГц соответственно. Полоса пропускания приемного тракта 6 кГц. После
предварительной обработки эхо-сигнал поступает на систему пороговых
устройств, осуществляющих анализ его по длительности и величине и далее
на самописец. На рис. 4.2 показан буксируемый носитель гидролокатора.
Фирма «Эдгертон» разработала портативный гидролокатор бокового обзора,
предназначенный для использования с небольших судов и даже шлюпок [24].
В нем предусмотрена возможность использования сменных буксируемых
носителей с различными по характеристикам преобразователями,
обеспечивающими более широкую область применения системы. Сменные
преобразователи рассчитаны на работу на трех частотах: 50, 125 или 260
кГц. Длительность импульса 100 мкс. Ширина характеристики направленности
на уровне 0,5 составляет 2° в горизрнтальной и около 20° в
вертикальной плоскости.
Согласно рекламным данным фирмой «Эдгертон» разработан новый буксируемый
гидролокатор бокового обзора типа Mkl Deep Tow, способный работать на
глубинах до 360 м [38]. Кабель-буксир длиной 600 м соединяет бортовую
аппаратуру гидролокатора с преобразователями, предварительными
усилителями и генератором излучаемых колебаний, расположенными в
носителе. Носитель может удерживаться от грунта на расстоянии 60, 30 и
15 м. Соответственно этому на ленте самописца отображается полоса
обнаружения шириной 600, 300 и 150 м. Гидролокатор предназначен для
поиска минералов, различных инженерных сооружений и конструкций,
подводных кабелей и измерительной аппаратуры. Он может быть также
использован для осмотра и картографирования дна.