Αντιτορπιλική Προστασία Πλοίων Επιφανείας και Υποβρυχίων

Εισαγωγή

Ένα σοβαρό πρόβλημα ζωτικής σημασίας, τόσο των πλοίων επιφανείας όσο και των υποβρυχίων αποτελεί ο έγκαιρος εντοπισμός, καθώς επίσης η αποφυγή και η εξουδετέρωση των διαρκώς τεχνολογικά εξελισσόμενων υποβρυχίων όπλων (τορπιλών και ναρκών). Η αποτελεσματική αντιμετώπιση των όπλων αυτών είναι από τη φύση της ένα αρκετά περίπλοκο έργο. Οι μικροί χρόνοι αντίδρασης, το αντίξοο θαλάσσιο περιβάλλον και οι αυξημένες ικανότητες των μοντέρνων υποβρυχίων όπλων συνθέτουν ένα δύσκολο πρόβλημα για την επιτυχή αντιμετώπιση των συγκεκριμένων απειλών.

Όμως, παρά τη σοβαρότητα του προβλήματος, οι τεχνικές και επιχειρησιακές απαιτήσεις, καθώς επίσης και οι τακτικές δράσης για την αντιτορπιλική άμυνα, δεν είναι επαρκώς καθορισμένες με την απαραίτητη σαφήνεια και συνοχή, όπως πχ αυτό αντίστοιχα συμβαίνει με την αντιβληματική άμυνα. Έτσι λοιπόν, δεν υπάρχει επαρκής τυποποίηση για το ποιοι ακριβώς αισθητήρες θα πρέπει να χρησιμοποιούνται για την ανίχνευση, την αναγνώριση και την παρακολούθηση της επερχόμενης τορπίλης, ποια είναι η απαιτούμενη ακρίβεια προσδιορισμού της θέσης και της ταχύτητάς της, ποια είναι η εφικτή ακρίβεια από τους διαθέσιμους αισθητήρες, σε ποιες αποστάσεις θα πρέπει να διεξάγεται η αναχαίτιση / εμπλοκή με την επερχόμενη τορπίλη, με ποιο είδος όπλου, πως αυτό θα κατευθύνεται στο στόχο, ποιος ακριβώς είναι ο ρόλος και τα απαιτούμενα χαρακτηριστικά των soft kill αντιμέτρων (παρεμβολέων, αυτοκινούμενων decoys, κτλ). Οι ανεπαρκείς απαντήσεις που υπάρχουν στα ερωτήματα αυτά, καθιστούν την αντιτορπιλική προστασία των μονάδων αντικείμενο νέων ιδεών και πειραματισμού. Σήμερα, διεξάγονται οι εντατικότερες έρευνες από ποτέ, για την εξεύρεση ακόμη εξυπνότερων και αποτελεσματικότερων τεχνικών αντιμετώπισης των εξελιγμένων ηλεκτρονικών τορπιλών και ναρκών.

Ιστορικά, τα πρώτα αντίμετρα εναντίον των τορπιλών ήταν εντελώς παθητικά, όπως πχ η τοποθέτηση συρμάτινων φραγμάτων γύρω από αγκυροβολημένα πλοία και η κατασκευή στεγανών διαμερισμάτων πλευρικά της γάστρας των πλοίων για την απορρόφηση της ενδεχόμενης έκρηξης. Δεδομένου ότι οι πρώτες τορπίλες είχαν χαμηλή ταχύτητα και έπλεαν κοντά στην επιφάνεια της θάλασσας, ήταν σχετικά δυνατή η αποφυγή, αλλά και η εξουδετέρωσή τους ακόμη και από μικρά πυροβόλα όπλα μικρού διαμετρήματος. 

Η αντιμετώπιση των ακουστικών τορπιλών και ναρκών, αρχικά στηριζόταν κυρίως στη λήψη μέτρων μείωσης του εκπεμπόμενου αυτοθορύβου και της μαγνητικής υπογραφής εκ μέρους του αμυνόμενου σκάφους / πλατφόρμας, καθώς επίσης και στον έλεγχο της λειτουργίας των συστημάτων sonar (ελαχιστοποίηση των εκπομπών των ενεργητικών συστημάτων και εντοπισμός επερχόμενων τορπιλών με την εκμετάλλευση των παθητικών συστημάτων sonar). Στη συνέχεια, μεταξύ των άλλων ακολούθησε η ανάπτυξη διαφόρων τύπων υλικών αντιμέτρων, τα οποία χρησιμοποιήθηκαν κυρίως για την εξαπάτηση της επιτιθέμενης τορπίλης, έτσι ώστε να κερδηθεί χρόνος χειρισμού διαφυγής για την επιβίωση του αμυνόμενου. Με τη σημερινή τεχνολογία υπάρχει πλέον η δυνατότητα χρήσης ενεργών αντιμέτρων (soft & hard kill), που θεωρητικά τουλάχιστον παρέχουν στον αμυνόμενο ακόμη και την ευκαιρία της αντεπίθεσης.

Στη συνέχεια, εξετάζονται τα κυριότερα από τα αντιτορπιλικά αντίμετρα / πηγές παρεμβολών (maskers, jammers, decoys, κτλ), όπως επίσης και η πιθανή τους μελλοντική εξέλιξη. 

Σχήμα 1(α): Τα πρώτα αντίμετρα εναντίον των τορπιλών ήταν εντελώς παθητικά, πχ η τοποθέτηση συρμάτινων φραγμάτων που κρέμονταν σε ασφαλή απόσταση γύρω από τα αγκυροβολημένα πλοία για την προστασία τους από τορπιλικές επιθέσεις. Ο σκοπός ήταν η απώλεια ταχύτητας της τορπίλης ή ακόμη και η έκρηξη αυτής πάνω στα συρμάτινα δίχτυα. Τα δίκτυα χρησιμοποιήθηκαν επίσης για την προστασία χώρων ελλιμενισμού.
Σχήμα 1(β): Τομή και φωτογραφία πλευρικού αντιτορπιλικού στεγανού (anti-torpedo bulge / blister) παλαιού πλοίου επιφανείας των αρχών του 20ου αιώνα. Το εσωτερικό τμήμα του στεγανού διαμερίσματος είναι γεμάτο με νερό, ενώ το εξωτερικό είναι γεμάτο με αέρα. Πλευρικά διαχωριστικά αποτρέπουν την πλήρη κατάκλιση του στεγανού σε περίπτωση διάτρησης. Η συγκεκριμένη διάταξη απετέλεσε την παθητική προστασία από τις τορπίλες, για τα πολεμικά πλοία επιφανείας στο διάστημα του μεσοπολέμου. Η σημερινή τορπιλική απειλή όμως, αφορά σε εκρήξεις κυρίως κάτω από τη γάστρα / καρένα του σκάφους (under keel).

Ανίχνευση, Αναγνώριση & Εντοπισμός Τορπιλών

TDCL (Torpedo Detection, Classification & Localization)

Η ανίχνευση για την έγκαιρη αναγνώριση και εντοπισμό της ακριβούς θέσης μίας επερχόμενης τορπίλης (torpedo alert) αποτελούν κρίσιμες λειτουργίες για την επιβίωση στο σύγχρονο περιβάλλον ναυτικών επιχειρήσεων, τόσο των υποβρυχίων όσο και πλοίων επιφανείας. Η αποτελεσματικότητα των λειτουργιών αυτών, εξαρτάται από τα χαρακτηριστικά της ίδιας της τορπίλης,[1] τα χαρακτηριστικά των αισθητήρων / συστημάτων sonar και του φορέα αυτών, καθώς επίσης και από τις επικρατούσες συνθήκες περιβάλλοντος, οι οποίες είναι ιδιαίτερα ποικιλόμορφες στις παράκτιες περιοχές. Επίσης, από την επιτυχή ολοκλήρωση / σύνθεση όλων των πληροφοριών των εμπλεκόμενων αισθητήρων εξαρτάται σε σημαντικό βαθμό τόσο ο έγκαιρος εντοπισμός όσο και η ορθή εκτίμηση των χαρακτηριστικών της επερχόμενης απειλής, προκειμένου στη συνέχεια να αναλαμβάνονται τα πλέον κατάλληλα αντίμετρα αντίδρασης (reactive countermeasures).

Συνήθως, για να επιτύχουμε αποτελεσματικό παθητικό εντοπισμό των διακριτών ακουστικών συχνοτήτων (narrowband detection) που εκπέμπονται από μία τορπίλη απαιτείται σύστημα sonar με εξαιρετικής απόδοσης beamforming και δυνατότητα απόκρισης του συστήματος λήψης τουλάχιστον στη φασματική περιοχή 1000 – 4000 Hz (LOFAR). Επίσης, για τον εντοπισμό των ευρέως φάσματος υδροφωνικών (broadband detection) των τορπιλών απαιτείται σύστημα με απόκριση στην περιοχή 10 – 5000 Hz. Καθοριστικός παράγοντας σε όλες τις περιπτώσεις αποτελεί ο αυτοθόρυβος της πλατφόρμας του παθητικού συστήματος sonar. Ο σχετικά υψηλός αυτοθόρυβος των πλοίων επιφανείας περιορίζει στις περισσότερες των περιπτώσεων την απόσταση εντοπισμού των επερχόμενων τορπιλών από τα παθητικά συστήματα γάστρας HMS (Hull Mounted Sonars), σε μόλις μερικές εκατοντάδες ή στην ευνοϊκότερη περίπτωση σε λίγες χιλιάδες μέτρα. Αντίθετα, ο εντοπισμός από ρυμουλκούμενες συστοιχίες υδροφώνων (towed arrays) επιτυγχάνεται σε αρκετά μεγαλύτερες αποστάσεις, κυρίως λόγω του χαμηλότερου αυτοθορύβου και του υψηλότερου κέρδους AG (Array Gain) των συστημάτων αυτών. Στην περίπτωση των ανθυποβρυχιακών τορπιλών που βάλλονται εναντίον υποβρυχίων, οι αποστάσεις εντοπισμού είναι εξαιρετικά μικρές (όπως και οι χρόνοι αντίδρασης), λόγω της τακτικής με βάση την οποία χρησιμοποιούνται τα όπλα αυτά (εκτοξεύονται / ρίπτονται από πολύ μικρές αποστάσεις).

Σχήμα 2: Απεικόνιση υδροφωνικών τορπίλης βαρέως τύπου, στον ενδείκτη ευρέως φάσματος (broadband display) παθητικού ανθυποβρυχιακού συστήματος που βασίζεται στη ρυμουλκούμενη συστοιχία υδροφώνων SQR-19.

Για τα βέλτιστα αποτελέσματα, οι εφαρμοζόμενες τεχνολογίες ενεργού και παθητικού εντοπισμού τορπιλών υιοθετούν τις πιο προηγμένες μεθόδους ψηφιακής επεξεργασίας σήματος, όπως πχ προσαρμοζόμενα φίλτρα ακύρωσης θορύβου (adaptive noise cancellation), προσαρμοζόμενες τεχνικές σχηματισμού λοβών (adaptive beamforming), μεθόδους ταύτισης πεδίου (matched field processing), κτλ. Η αναγνώριση επίσης μίας επερχόμενης τορπίλης με αποδεκτά χαμηλό ρυθμό ψευδών συναγερμών, αποτελεί και αυτό ένα πολύ σημαντικό θέμα, καθώς έχει άμεση σχέση με το απαιτούμενο πλήθος εκτοξευτών και φόρτο αντιμέτρων soft & hard kill, εκ μέρους των αμυνόμενων πλοίων φορέων.

Η επιλογή των τεχνητών νευρωνικών δικτύων για την ανίχνευση και την ταξινόμηση των σημάτων των τορπιλών αποτελεί αξιόπιστη μέθοδο που δεν εξαρτάται από υποθέσεις για την κατανομή του θορύβου ή του σήματος. Όμως, για τη δραστική μείωση των ψευδών συναγερμών και την αύξηση των ορθών ταξινομήσεων, μέσα στο περίπλοκο ακουστικό περιβάλλον, μπορεί περαιτέρω να χρησιμοποιηθεί κάποιο έμπειρο σύστημα (expert system) είτε ως νωτιαία διεργασία (back end process) είτε ως παρεπόμενο / προσαρτημένο (adjunct) στο τεχνητό νευρωνικό δίκτυο.

Μία υπό ανάπτυξη φιλόδοξη τεχνολογία για την ανίχνευση, αναγνώριση και ακριβή προσδιορισμό της θέσης επερχόμενων τορπιλών εναντίον πλοίων επιφανείας TDCL (Torpedo Detection, Classification & Localization) είναι αυτή των εναέριων συστημάτων σάρωσης δέσμης laser, με δυνατότητα απεικόνισης ειδώλων υποβρυχίων αντικειμένων. Συστήματα laser imaging χρησιμοποιούνται ήδη στην πράξη για τον εντοπισμό θαλασσίων ναρκών.

Σχήμα 3(α): Τα διαδοχικά στάδια (φάσεις) αντιμετώπισης μίας επερχόμενης τορπίλης εναντίον πλοίου επιφανείας (από δεξιά προς τα αριστερά): (α) Ανίχνευση απειλής (υποβρύχιου φορέα) σε μεγάλη απόσταση (long range detection & classification) και απόπειρα σύγχυσης ή/και αποφυγής του. (β) Ανίχνευση επερχόμενης τορπίλης και απόπειρα παραπλάνησης ή αποπλάνησης (torpedo attraction & localization). (γ) Εκτροπή ή/και φυσική καταστροφή της επερχόμενης τορπίλης (torpedo diversion & destruction).
Σχήμα 3(β): Τυπικό, ολοκληρωμένο σύστημα sοft kill αντιτορπιλικής προστασίας ενός μοντέρνου πολεμικού πλοίου επιφανείας.

Ένα παράδειγμα σχετικά μοντέρνου συστήματος αντιτορπιλικής προστασίας είναι το Contralto-V της DCNS (σήμερα Naval Group), που χρησιμοποιεί τα ευρέως φάσματος ενεργά στατικά αντίμετρα Canto (jamming και δημιουργία ψευδοστόχων) Από τη στιγμή που οι αισθητήρες του πλοίου εντοπίσουν την επερχόμενη τορπιλική απειλή διαβιβάζεται σήμα στο Contralto, το οποίο προτείνει άμεσα τον κατάλληλο ελιγμό αποφυγής του πλοίου και την εκτόξευση αριθμού αντιμέτρων Canto. Για την πρόταση του ελιγμού αποφυγής, το Contralto λαμβάνει υπόψη τα κινητικά χαρακτηριστικά του πλοίου (πορεία, ταχύτητα, ρυθμός επιτάχυνσης, κτλ). Διαθέτει τη δυνατότητα πολλαπλής εκτόξευσης (salvo), για την αντιμετώπιση επιθέσεων κορεσμού, ενώ φέρεται ότι μπορεί να αντιμετωπίσει όλες τις υφιστάμενες τορπίλες.

Τα ακουστικά αντίμετρα Canto της Naval Group λειτουργούν άμεσα κατά την είσοδο τους στο νερό σε ρόλο confusion & dilution (saturation), δημιουργώντας μεγάλο αριθμό ψευδοστόχων, παρέχοντας 95% πιθανότητα διαφυγής από επερχόμενες τορπίλες (active & passive) που εντοπίζονται σε απόσταση έως και 3 km. Το Contralto-S αποτελεί το αντίστοιχο σύστημα αντιτορπιλικής αυτοπροστασίας για τα υποβρύχια.

Επόμενης γενιάς είναι το ολοκληρωμένο σύστημα NGDS (New Generation Dagaie System) των Naval Group / Saftan, με πολλαπλούς εκτοξευτήρες αναλωσίμων αντιμέτρων διαφόρων τύπων απειλών (πυραυλικών RF/IR και τορπιλικών).

Σχήμα 4(α): Η αρχή λειτουργίας των αντιμέτρων Canto βασίζεται στη δημιουργία και συνεχή ανανέωση δεκάδων έως και εκατοντάδων ψευδοστόχων σε ολόκληρο τον περιβάλλοντα χώρο, για τη σύγχυση των επιτιθέμενων τορπιλών, στοχεύοντας στο sonar και στην ικανότητα επεξεργασίας δεδομένων της τορπίλης, παράγοντας και προβάλλοντας διαρκώς ψευδή τακτική εικόνα, εξαντλώντας τη διάρκεια ζωής της.
Σχήμα 4(β): Τα ακουστικά αντίμετρα Canto, που προορίζονται για πλοία επιφανείας έχουν διάμετρο 123.8 mm, μήκος 900 mm και βάρος 22 kg, ενώ αυτά που προορίζονται για υποβρύχια έχουν διάμετρο 150 mm, μήκος 600 mm και βάρος 20 kg. Η διάρκεια ζωής τους είναι 20 χρόνια.

Ορισμένα ακόμη παραδείγματα από νεότερα ή και υπό ανάπτυξη προηγμένα συστήματα αντιτορπιλικής προστασίας πλοίων επιφανείας, είναι τα ακόλουθα:

SLAT (Système de Lutte Anti-Torpilles):

Αποτελεί ολοκληρωμένο Γαλλο-Ιταλικό soft kill παθητικό σύστημα επιτήρησης, αναγνώρισης, εντοπισμού της θέσης και προειδοποίησης επερχόμενων τορπιλών, της κοινοπραξίας (consortium) Euroslat.[2] Το σύστημα είναι εγκατεστημένο στις φρεγάτες αεράμυνας Horizon (φορείς επίσης και της ανθυποβρυχιακής τορπίλης MU-90), καθώς και στο Ιταλικό αεροπλανοφόρο Giuseppe Garibaldi. Παράγωγα του συστήματος εγκαθίστανται στις νέες Γαλλο-Ιταλικές φρεγάτες FREMM (European FRigates Multi-Mission).

Το SLAT περιλαμβάνει τα ακόλουθα βασικά υποσυστήματα:

  • ALERTO. Αποτελεί μία ρυμουλκούμενη γραμμική συστοιχία 42 τριπλών υδροφώνων (για ενσωματωμένη δυνατότητα επίλυσης αμφιβολίας διοπτεύσεων) και  προαιρετικά μία σταθερή συστοιχία γάστρας (hull mounted cylindrical sonar array). Διαθέτει δυνατότητες επεξεργασίας / ανάλυσης ακουστικών δεδομένων (narrowband & broadband), όπως επίσης και σύζευξης δεδομένων (data fusion) από άλλους αισθητήρες.
  •  RATO. Αποτελεί σύστημα επεξεργασίας στοιχείων (beamforming, φασματικής ανάλυσης, ανίχνευσης, αναγνώρισης, αυτόματης παρακολούθησης, κτλ). Το σύστημα αυτό, αφού αναγνωρίσει την επερχόμενη τορπίλη, ενεργοποιεί την εκτόξευση soft kill αντιμέτρων σε κατάλληλες θέσεις, σε συνδυασμό με προτάσεις εκτέλεσης βέλτιστων ελιγμών αποφυγής.
  •  CMAT. Περιλαμβάνει εκτοξευόμενα, παρασυρόμενα ηλεκτρο-ακουστικά αντίμετρα παραγωγής θορύβου ευρέως φάσματος (drifting jammers), καθώς και αυτοκινούμενα αντίμετρα παραγωγής σημάτων παρεμβολής ψευδοστόχων (mobile decoys), για την παραπλάνηση της ακουστικής κεφαλής της επερχόμενης τορπίλης. Τα αντίμετρα αυτά, κατασκευάζονται από τη WASS.

Ο επιδιωκόμενος τρόπος παραπλάνησης της τορπίλης από το SLAT ομοιάζει με την παρεμφερή τεχνική του κεντροειδούς (centroid), που εφαρμόζεται στον ηλεκτρονικό πόλεμο για την αποφυγή επερχόμενων κατευθυνόμενων βλημάτων.

Σχήμα 5: Το Γαλλο-Ιταλικό soft kill σύστημα αντιτορπιλικής προστασίας SLAT και η φιλοσοφία ανάπτυξης των soft kill αντιμέτρων.

SSTD (Surface Ship Torpedo Defense system):

Αρχικά, υπήρξε ένα κοινό Αγγλο-Αμερικανικό πρόγραμμα, από τη δεκαετία του 1980, για την προστασία των πλοίων επιφανείας από όλων των ειδών τις τορπίλες, γνωστό με την ονομασία SSTD (Surface Ship Torpedo Defense system) ή Joint-SSTD. Αυτό, περιλάμβανε τη συνδυασμένη λειτουργία ρυμουλκούμενης συστοιχίας υδροφώνων (towed array), χρήσης αναλωσίμων ακουστικών αντιμέτρων (decoys), καθώς επίσης και την πρόβλεψη ενός hard kill συστήματος εκτόξευσης ελαφρών αντιτορπιλικών τορπιλών.[3] Στο σύστημα SSTD, τα λαμβανόμενα στοιχεία όλων των ακουστικών αισθητήρων του πλοίου υπόκεινται σε επεξεργασία, για την ανίχνευση, αναγνώριση και προσδιορισμό της θέσης επερχόμενης τορπίλης, χρησιμοποιώντας προηγμένους αλγορίθμους επεξεργασίας και απεικόνισης των στοιχείων. Στη συνέχεια, το σύστημα αναπτύχθηκε με την ονομασία AN/SLX-1 MSTRAP (Multi-Sensor Torpedo Recognition and Alertment Processor), από τη Northrop Grumman (δεκαετία 1990).

Όμως, η ολοκλήρωση του συστήματος με το ανθυποβρυχιακό σύστημα AN/SQQ-89(V)6 των πλοίων επιφανείας του USN αντιμετώπισε σημαντικές δυσκολίες, κυρίως λόγω των πολλών ψευδών συναγερμών (false alarms) στο παράκτιο περιβάλλον επιχειρήσεων. Έτσι, το πρόγραμμα διεκόπη και στη θέση του αποφασίστηκε η ανάπτυξη ενός άλλου συστήματος με την ονομασία AN/WSQ-11 Torpedo Defense System (TDS), καθώς επίσης και η βελτίωση των επιχειρησιακά διαδεδομένων αντιμέτρων AN/SLQ-25A Nixie. Το τελευταίο SSTD σύστημα AN/WSQ-11 (γνωστό και ως Whiskey 11 ή Super Nixie) της Ultra Electronics διέθετε ευρεία μπάντα λειτουργίας (10-100 kHz) είχε προγραμματισθεί να εγκατασταθεί σε αντιτορπιλικά DDG-51, αεροπλανοφόρα και μεγάλα πλοία αμφιβίων επιχειρήσεων.[4] Βασίστηκε στο πειραματικό MSTRAP, αλλά εκτός από τον παθητικό χρησιμοποιούσε και ενεργό εντοπισμό των επερχόμενων τορπιλών (μέσω υψηλής συχνότητας active sonar). Ακόμη, θα μπορούσε να βάλλει σε salvos έως και 4 ελαφρές hard kill αντιτορπιλικές τορπίλες ATT (Anti-Torpedo Torpedoes), μήκους 105 inch, διαμέτρου 6.75 inch και εμβέλειας μερικών εκατοντάδων μέτρων. Οι συγκεκριμένες τορπίλες σχεδιάστηκαν να αναπτύσσουν υψηλές ταχύτητες, με θερμικό σύστημα πρόωσης λιθίου (Li) που αντιδρά με το θαλασσινό νερό (SCEPS – Stored Chemical Energy Propulsion System). Επίσης, διαθέτουν ακουστικό ερευνητή πολλαπλών λειτουργιών, ψηφιακή επεξεργασία σήματος (νευρωνικά δίκτυα, fuzzy-logic, κτλ) και δυνατότητα προσαρμογής εν κινήσει για την αντιμετώπιση οποιουδήποτε τύπου τορπίλης.

Σχήμα 6: Το πειραματικό σύστημα ΑΝ/SLX-1 MSTRAP (δεκαετία 1990) είχε σκοπό την έγκαιρη ανίχνευση και αναγνώριση των επερχόμενων τορπιλών, μέσω εκμετάλλευσης ακουστικών και μη ακουστικών σημάτων και σε συνεργασία με το ολοκληρωμένο ανθυποβρυχιακό σύστημα AN/SQQ-89(V)6 των πλοίων επιφανείας του αμερικανικού ναυτικού.
Σχήμα 7(α): Η συρόμενη τριφασματική συστοιχία του συστήματος AN/WSQ-11 και οι τύποι των τορπιλών που μπορεί να ανιχνεύσει. Το σύστημα περιλαμβάνει μία εύκαμπτη συρόμενη πηγή FTS (Flexible Towed Source) που διατηρεί τις ακουστικές λειτουργίες soft kill παραπλάνησης του SLQ-25A Nixie, αλλά προσθέτει επίσης τη δυνατότητα ενεργού εντοπισμού τορπιλών, όπως επίσης και της προηγμένης επεξεργασίας για την ανίχνευση αθόρυβων στόχων και της μείωσης των εσφαλμένων συναγερμών. Ακόμη, ανιχνεύει τις ενεργητικές ακουστικές εκπομπές των τορπιλών, όπως και τον αυτοθόρυβο των συστημάτων πρόωσης αυτών. Ένας επεξεργαστής Command & Control διεξάγει ενεργητική / παθητική έρευνα και παρέχει αυτόματη απόκριση (αντίδραση), αναλόγως της υφιστάμενης απειλής.
Σχήμα 7(β): Το αμερικανικό πειραματικό σύστημα SSTD περιλάμβανε μεταξύ των άλλων το CAT και το TWS. Το σύστημα αντιτορπιλικής προστασίας CAT (Countermeasure Anti-Torpedo) είχε σχεδιασθεί να χρησιμοποιεί τις ελαφρές hard kill αντιτορπιλικές τορπίλες ATT (Anti-Torpedo Torpedoes). Το σύστημα TWS (Torpedo Warning System) ανιχνεύει την επερχόμενη απειλή και παρέχει πληροφορίες για την εκτόξευση της αντιτορπιλικής τορπίλης. Το πρόγραμμα διακόπηκε το 2018, καθόσον ο χρόνος αντίδρασης μετά από τον εντοπισμό και την αναγνώριση της επερχόμενης τορπίλης δεν κρίθηκε επαρκής για την εξουδετέρωσή της (αδυναμία αξιόπιστης έγκαιρης καθοδήγησης σε πολύ κοντινή απόσταση, ώστε η έκρηξη να είναι αποτελεσματική).

Το αντίστοιχο σύστημα του Βρετανικού Ναυτικού υλοποιήθηκε μέσω του αυτόνομης λειτουργίας Sonar 2170 SSTD (Sea Sentor η εξαγώγιμη έκδοση) της Ultra Electronics, το οποίο είναι ήδη επιχειρησιακό στις φρεγάτες Type 23. Επίσης, έχει εγκατασταθεί και σε ορισμένα βοηθητικά πλοία RFA, καθώς και στα νέα αντιτορπιλικά ναυτικής αεράμυνας Type 45. Το εν λόγω σύστημα όμως περιορίστηκε σε λειτουργίες αντιμέτρων reactive soft kill. Διαθέτει μία ρυμουλκούμενη συστοιχία υδροφώνων (εύρους πολλών οκτάβων) για τον εντοπισμό τορπιλών, στην οποία ενσωματώνεται κατάλληλα και το υφιστάμενο ρυμουλκούμενο αντίμετρο Sonar 2070 (βασισμένο στο αντίστοιχο AN/SLQ-25A Nixie). Το εν λόγω σύστημα διεξάγει έρευνα για ανίχνευση, αναγνώριση και εντοπισμό της θέσης της επερχόμενης τορπίλης (TDCL) με βάση κάποιον επεξεργαστή TRAMP (Torpedo Recognition Acoustic Multibeam Processor) που έχει αναπτύξει η QinetiQ. Επίσης, παρέχει συμβουλές σε τακτικό επίπεδο για την αντιμετώπιση της τορπίλης τόσο με ελιγμούς αποφυγής όσο και με την ανάπτυξη/εκτόξευση αναλώσιμων ακουστικών αντιμέτρων για την αποπλάνηση (seduction) αυτής. Η δυνατότητα μελλοντικής ενσωμάτωσης της ανθυποβρυχιακής τορπίλης Sting Ray Mod1 σε αντιτορπιλικό ρόλο έχει εξετασθεί, αλλά τα συμπεράσματα παραμένουν άγνωστα.

Σχήμα 8(β): Η φιλοσοφία λειτουργίας του βρετανικού αντιτορπιλικού συστήματος Sonar 2170 SSTD (Surface Ship Torpedo Defense) βασίζεται στη χρήση soft kill αντιμέτρων (ρυμουλκούμενων και αναλώσιμων).

Κατηγορίες αντιμέτρων κατά τoρπιλών TCM (Torpedo Counter Measures)

Τα αντίμετρα κατά των τορπιλών (TCM), ως προς τη χρονική φάση της εφαρμογής τους, μπορεί να είναι:

  • Προστατευτικά (proactive), πχ καταστροφή των ιδίων των υποβρυχίων του αντιπάλου στις περιοχές περιπολίας τους. Αποτελεί βασική ανθυποβρυχιακή φιλοσοφία του αμερικάνικου ναυτικού (stop the shooter, avoid the shoot).
  • Προληπτικά / αποτρεπτικά (preventive), τα οποία εφαρμόζονται πριν από την επίλυση του προβλήματος βολής τορπίλης από τη βάλλουσα πλατφόρμα (υποβρύχιο).
  • Αντίδρασης (reactive countermeasures), τα οποία εφαρμόζονται εναντίον των ιδίων των επιτιθέμενων τορπιλών που βρίσκονται ήδη σε λειτουργία μέσα στο νερό.

Μία άλλη διάκριση των αντιμέτρων κατά τορπιλών είναι τα τεχνικά ή υλικά αντίμετρα (material TCM) και τα τακτικά αντίμετρα (tactical TCM). Τα πρώτα αφορούν σε μεθόδους ή υλικά μέσα, που έχουν σκοπό την προσέλκυση ή την καταστροφή της τορπίλης και μπορεί να είναι είτε αναλώσιμα είτε μη αναλώσιμα. Τα δεύτερα αποτελούν τρόπους ενέργειας / δράσης, όπως πχ δραστικοί χειρισμοί τακτικού επιπέδου, για την αποφυγή ή τη δυσκολία επίλυσης του προβλήματος βολής της τορπίλης.

Ως προς το επιδιωκόμενο αποτέλεσμα τα τεχνικά αντίμετρα TCM διακρίνονται σε συστήματα soft kill εφόσον έχουν σκοπό τη σύγχυση και εξαπάτηση των ακουστικών τορπιλών[5] και σε συστήματα hard kill εφόσον έχουν σκοπό τη φυσική καταστροφή των τορπιλών. Η έρευνα που διεξάγεται παγκοσμίως από διάφορες χώρες για την ανάπτυξη και την εξέλιξη αποτελεσματικών τέτοιων συστημάτων, είναι συνεχής και με υψηλό οικονομικό κόστος (εκατοντάδων εκατομμυρίων δολαρίων ή ευρώ). Πάντως, από πλευράς τακτικής εξακολουθεί ακόμη να θεωρείται ευκολότερη και ίσως προτιμότερη η απευθείας αντιμετώπιση των ιδίων των υποβρυχίων,[6] από τις τορπίλες τους.

Soft kill υλικά αντίμετρα κατά τορπιλών

Τα soft kill υλικά αντίμετρα κατά τορπιλών διακρίνονται επίσης σε διάφορες κατηγορίες. Μία τυπική διάκριση είναι τα ρυμουλκούμενα (towed TCM) και τα αναλώσιμα (expendable TCM) αντίμετρα:

  • Ρυμουλκούμενα soft kill αντίμετρα τορπιλών

Τα ρυμουλκούμενα αντίμετρα, είτε από πλοία επιφανείας είτε σπανιότερα από υποβρύχια, έχουν σκοπό να παράσχουν κάποιον εναλλακτικό στόχο στην επερχόμενη ακουστική τορπίλη (reactive soft kill). Παραδοσιακά, τα αντίμετρα αυτά είναι παραγωγοί θορύβου (κρόταλα). Για μεγαλύτερη αποτελεσματικότητα, ο παραγόμενος θόρυβος είναι ευρέως φάσματος (broadband noise masker). Οι πρώτες ρυμουλκούμενες συσκευές παραπλάνησης τορπιλών εμφανίστηκαν κατά το β΄ παγκόσμιο πόλεμο, για την αντιμετώπιση των γερμανικών ακουστικών τορπιλών Zaunkönig ή GNAT (German Navy Acoustic Torpedo).[7]

Σήμερα, πέραν της εκπομπής θορύβου ευρέως φάσματος, τα πιο προηγμένα συστήματα μπορεί να διαθέτουν επιπρόσθετα και κάποιο ακουστικό παρεμβολέα, ο οποίος λαμβάνει τις εκπομπές του ενεργού sonar της τορπίλης και αφού τις ενισχύσει 2 έως 3 φορές τις επανεκπέμπει για την εξαπάτηση αυτής, προκειμένου να την προσελκύσει και να την εξαντλήσει μέχρι πέρατος του χρόνου ζωής της. Τα ρυμουλκούμενα αντίμετρα έχουν το πλεονέκτημα της παρατεταμένης χρήσης, ως προς τα αντίστοιχα αναλώσιμα, ενώ τα πιο μοντέρνα από αυτά παρέχουν επίσης και τη δυνατότητα της έγκαιρης προειδοποίησης της επερχόμενης τορπίλης.

Η χρήση ρυμουλκούμενων αντιμέτρων ανήκει στο επίπεδο της soft kill αντιτορπιλικής άμυνας των πλοίων (παρεμβολή θορύβου & εξαπάτησης), πριν από το τελευταίο στάδιο της αντιμετώπισης με hard kill αντίμετρα.

Το ινδικό σύστημα Maareech ATDS (Advanced Torpedo Defense System), για την ανίχνευση, την αναγνώριση και την soft kill αντιμετώπιση τορπιλών (δηλαδή χωρίς τη χρήση αντιτορπιλικών τορπιλών) περιλαμβάνει ρυμουλκούμενα και αναλώσιμα αντίμετρα σύγχυσης και παραπλάνησης τορπιλών, εξαντλώντας το χρόνο ζωής τους. Τα ρυμουλκούμενα αντίμετρα είναι ενσωματωμένα πάνω στην ρυμουλκούμενη συστοιχία υδροφώνων.

Από τους γνωστότερους δυτικής προέλευσης τύπους ρυμουλκούμενων κροτάλων πλοίων επιφανείας είναι το ηλεκτροακουστικό σύστημα AN/SLQ-25 Nixie Towed Acoustic Countermeasure (TAC) της Argon ST (πρώην Northrop Grumman). Το εν λόγω σύστημα χρησιμοποιείται κυρίως εναντίον παθητικών ακουστικών τορπιλών.[8] Άρχισε να αναπτύσσεται από τη δεκαετία του 1960 και εισήχθη σε υπηρεσία το 1976, ενώ από τότε υπόκειται σε διαρκείς βελτιώσεις. Ήδη χρησιμοποιείται σε διάφορες εκδόσεις, από περίπου 21 χώρες. Στην έκδοση AN/SLQ-25Α αποτελεί ένα ψηφιακής τεχνολογίας, ανοικτής αρχιτεκτονικής ηλεκτροακουστικό αντίμετρο τορπιλών για την προστασία πλοίων επιφανείας, που διαθέτει ελαφρύ καλώδιο ρυμούλκησης οπτικής ίνας FOTC (Fiber Optic Tow Cable) για χρήση σε ρηχά ύδατα και με χαμηλές ταχύτητες. Το καλώδιο ρυμούλκησης είναι αρκετά ελαφρύ, ώστε το ρυμουλκούμενο σώμα να διατηρείται κοντά στο βάθος της απειλής ακόμη και με χαμηλές ταχύτητες προχώρησης. Διαθέτει πολλά modes λειτουργίας (εκπομπής κατάλληλων σημάτων) εναντίον διαφόρων τύπων ακουστικών τορπιλών, ενώ έχει αναπτυχθεί ακόμη και ειδικός μηχανισμός πρόωρης ενεργοποίησης του πυροδοτικού μηχανισμού επίδρασης (μαγνητικού ή/και ακουστικού) των διερχόμενων τορπιλών. Η έκδοση AN/SLQ-25B περιλαμβάνει ρυμουλκούμενο αισθητήρα, για την ανίχνευση της επερχόμενης τορπίλης και την παροχή ακουστικών στοιχείων έγκαιρης προειδοποίησης και αναγνώρισης αυτής (towed torpedo alarm sensor).[9]

Το νεότερο ρυμουλκούμενο “soft kill” ακουστικό αντίμετρο AN/SLQ-61 Lightweight Tow (LWT) Torpedo Defense Mission Module (TDMM) είναι παρόμοιο του AN/SLQ-25, αλλά ελαφρύτερο, σπονδυλωτό, ψηφιακά ελεγχόμενο, κατάλληλο για την αντιτορπιλική προστασία της νέας γενιάς φρεγατών FFG(X) (κλάσης Constellation) και των μικρών πολεμικών πλοίων LCS/MMSC, από τορπίλες ακουστικής κατεύθυνσης, wake-homing και wire-guided σε παράκτια ύδατα. Το αντίμετρο αναπτύσσει έναν υποθαλάσσιο ακουστικό αισθητήρα και χρησιμοποιεί σύστημα εκτόξευσης αντιμέτρων κατά όλων των ειδών τορπιλών.

Σχήμα 9(α): Τυπικές τροχιές τορπιλών ακουστικής κατεύθυνσης εναντίον πλοίου επιφανείας που ρυμουλκεί ένα ακουστικό αντίμετρο (noisemaker) με ταχύτητα 12 knots.
Σχήμα 9(β): Διάταξη δύο ακουστικών αντιμέτρων (αριστερά και δεξιά), με ταχύτητες 16-18 knots.
Σχήμα 10(β): Το  ρυμουλκούμενο σώμα TB-14A του συστήματος AN/SLQ-25A Nixie.
Σχήμα 10(γ): Το ευέλικτο στο χειρισμό ρυμουλκούμενο σώμα TB-14B αντικαθιστά το παλαιότερο TB-14A του AN/SLQ-25A Nixie σε παθητικά συστήματα συστοιχιών υδροφώνων.

Ένα ακόμη ενδιαφέρον ρυμουλκούμενο ακουστικό decoy (κρόταλο) είναι το ATC-2 της Rafael, το οποίο διαθέτει δυνατότητα προγραμματισμού για την αποπλάνηση παθητικών και ενεργητικών τορπιλών (active/passive seduction), γνωστών ή αγνώστων στοιχείων. Αυτό, εντοπίζει την επερχόμενη τορπίλη και ακολούθως μπορεί να καθοδηγεί την εκτόξευση αναλώσιμων ακουστικών αντιμέτρων (SCUTTER & LESCUT), σε απόσταση έως και 2 km.

Επίσης, για την άμυνα των πλοίων επιφανείας από τις μοντέρνες ακουστικές τορπίλες των υποβρυχίων, η Rafael είχε αναπτύξει κατά το παρελθόν το ολοκληρωμένο σύστημα ATDS (Advanced Torpedo Defense System), το οποίο αποτελείται από ακόλουθα υποσυστήματα:

  • Μία σχετικά μικρού μήκους (8 m) και ελαφριά ρυμουλκούμενη συστοιχία υδροφώνων TDTA (Torpedo Detection Towed-line Array), για την ανίχνευση και αναγνώριση των επερχόμενων τορπιλών σε μεγάλη απόσταση. Χρησιμοποιεί τριπλές ομάδες υδροφώνων (triplets). Οι εκτιμώμενες αποστάσεις εντοπισμού είναι έως 5 km για τις ηλεκτροκίνητες και έως 15 km για τις τορπίλες θερμικής πρόωσης.
  • Το ρυμουλκούμενο ακουστικό αντίμετρο ATC-2, το οποίο εκπέμπει σήματα παραπλάνησης και ταυτόχρονα παρέχει δυνατότητα εντοπισμού της θέσης της τορπίλης σε κάποια σχετικά μικρή απόσταση από τη συστοιχία TDTA. Καλύπτει σχεδόν ολόκληρη τη μπάντα λειτουργίας των τορπιλών (17-85 kHz), με Source Level ≈ 187 dB re μPa @ 1 meter.
  • Αναλώσιμα ακουστικά αντίμετρα SCUTTER & LESCUT. Η έκδοση LESCUT μπορεί να βάλλεται σε μικρές αποστάσεις από πνευματικούς εκτοξευτήρες, από τον εκτοξευτήρα ρουκετών SRBOC Mk-36 των πλοίων επιφανείας ή σε ακόμη μεγαλύτερες αποστάσεις (>2 km) με κατάλληλη πυραυλοκίνηση.

συνεχίστε την ανάγνωση στην πηγή:

https://belisarius21.wordpress.com/2021/09/02/%ce%b1%ce%bd%cf%84%ce%b9%cf%84%ce%bf%cf%81%cf%80%ce%b9%ce%bb%ce%b9%ce%ba%ce%ae-%cf%80%cf%81%ce%bf%cf%83%cf%84%ce%b1%cf%83%ce%af%ce%b1-%cf%80%ce%bb%ce%bf%ce%af%cf%89%ce%bd-%ce%b5%cf%80%ce%b9%cf%86/