Перспективы применения автономных необитаемых подводных аппаратов в ВМС ведущих зарубежных государств (2023)
С. Шпартак,
В. Кузьмин
Военно-политическое руководство ведущих зарубежных стран уделяет особое внимание созданию новых образцов вооружения и военной техники (ВВТ) на основе современных достижений науки. Роботизация средств вооруженной борьбы рассматривается ими как одно из главных направлений развития вооруженных сил, позволяющее в ходе боевых действий минимизировать или полностью исключить пребывание личного состава в зоне досягаемости огневых средств противника, а также повысить боевые возможности войск (сил) в целом. Одним из направлений концентрации усилий является создание для национальных ВМС автономных необитаемых подводных аппаратов (АНПА).
Система классификации АНПА включает большое количество разнообразных критериев, но главными принято считать два: по основному предназначению (решаемым задачам) и по массо-габаритным характеристикам, которые во многом определяют боевые, энергетические и другие возможности аппаратов.
Решаемые современными АНПА задачи сводятся в основном к освещению подводной обстановки, картографированию морского дна, обнаружению и уничтожению морских мин и гидрологическим исследованиям.
 |
| Автономный необитаемый подводный аппарат "Эхо Вояджер" |
 |
| Автономный необитаемый подводный аппарат "Снейкхэд" |
 |
| Концептуальный облик сверхбольшого АНПА "Сетус" для ВМС Великобритании |
 |
| Перспективный многоцелевой АНПА D19 |
 |
| Противоминный аппарат "Алистер-300" |
 |
| АНПА "Коастер" |
 |
| АНПА "Си Оттер" Мк 2 |
 |
| АНПА разового действия "Си Фокс-С" |
 |
| Опытные образцы АНПА HSU001 для ВМС Китая |
 |
| Перечень задач перспективных АНПА |
 |
| Формы применения перспективных АНПА |
По массо-габаритным характеристикам аппараты делятся на:
– сверхбольшие (водоизмещение более 10 т, ширина более 1 800 мм, автономность до 400 ч);
– большие (водоизмещение до 10 т, ширина 910–1 800 мм, автономность 40–80 ч);
– средние (масса до 1 000 кг, диаметр корпуса 324–533 мм, автономность 20–40 ч);
– малые (масса до 45 кг, диаметр корпуса 76,2–230 мм, автономность 10–20 ч).
Применение малых АНПА осуществляется в основном в интересах получения разведывательных данных. Средние аппараты могут использоваться для обеспечения охраны военно-морских баз, объектов критической инфраструктуры, осмотра и проверки состояния подводных кабелей, трубопроводов и других подводных объектов. Аппараты данной группы способны вести химическую и радиационную разведку, обследовать подводные объекты.
Динамика увеличения количества АНПА в составе военно-морских сил всех ведущих зарубежных государств свидетельствует о растущей потребности в данном образце ВВТ. При этом в связи с появлением новых компактных и энергоемких источников питания, а также эффективных систем обеспечения движения ускоренными темпами идет принятие на вооружение ВМС именно многоцелевых крупногабаритных аппаратов с открытой архитектурой. Они могут нести значительный объем различной полезной нагрузки и выполнять широкий спектр задач.
Большие и сверхбольшие АНПА обладают значительными возможностями по размещению на борту полезной нагрузки, по глубине погружения и автономности. Модульный принцип, положенный в основу конструкции большинства аппаратов данных классов, позволяет снаряжать их различными вариантами оборудования, определяющими набор функциональных возможностей для каждого случая. Этот принцип обеспечивает аппаратам способность решения практически всех вышеперечисленных задач, а также доставки крупногабаритных грузов и пассажиров.
Наибольших результатов в области создания АНПА достигли США, Великобритания, Германия, Франция и Китай.
Так, в США лидером в данной отрасли является компания "Боинг", которая в рамках программы "Орка" разрабатывает сверхбольшие АНПА по проекту XLUUV (eXtra Large Unmanned Underwater Vehicle). Он создается на базе существующего аппарата "Эхо Вояджер". Основные особенности АНПА "Орка" – большая продолжительность автономного плавания и возможность самостоятельно выполнять различные задачи в условиях отсутствия постоянной связи с центром управления.
Для развертывания аппарата не требуются надводные или подводные платформы-носители. Он предназначен в качестве автономного средства для доставки малогабаритных подводных аппаратов и систем различного назначения в районы проведения операций американских ВМС. Модульный принцип конструкции "Орка" позволит снаряжать аппарат разными вариантами полезной нагрузки и выполнять практически весь спектр стоящих перед АНПА задач.
В США также ведутся работы по созданию большого аппарата "Снейкхэд" проекта LDUUV (Large Displacement Unmanned Underwater Vehicle). Особое внимание при разработке уделено его интеграции с информационно-управляющей и навигационной системами носителя, а также увеличению энергоемкости топливных элементов. Пуск и прием аппарата планируется осуществлять с ПЛА типа "Виргиния" и ПЛАРК типа "Огайо", а также со специально оборудованного побережья в пунктах базирования.
В Великобритании ведутся работы по созданию сверхбольшого АНПА "Сетус" для национальных ВМС. Контракт заключен с британской компанией "Эмсаб", специализирующейся на разработке и постройке подводных аппаратов. Длина АНПА составит 12 м, а автономность – до 170 ч. Кроме того, согласно этой программе разрабатывается фрегат проекта "Тип 32". Пять таких кораблей планируется задействовать в качестве носителей автономных необитаемых подводных аппаратов. Во взаимодействии с данными фрегатами "Сетус" будут решать задачи освещения подводной обстановки, противоминной и противолодочной борьбы.
Во Франции компанией "Наваль груп" разрабатывается перспективный многоцелевой АНПА D19, пуск которого должен производиться из 533-мм торпедного аппарата подводной лодки.
Конструкторы намерены адаптировать его для применения на неатомных подлодках типа "Скорпен", которые строятся Францией для ВМС Индии и Бразилии.
Для увеличения функциональных возможностей многоцелевых атомных подводных лодок типа "Сюффрен" во Франции создается многоцелевой АНПА ASM-X. Его предполагается запускать из торпедного аппарата в подводном положении.
Во Франции созданием АНПА разного типа и назначения (в том числе на экспорт) занимается компания ЕСА. Многоцелевой аппарат "Алистер-300" оснащается гидроакустической аппаратурой (ведение разведки) или средствами уничтожения морских мин (масса сменной полезной нагрузки до 120 кг). Дополнительно для расширения возможностей ведения поиска он может быть оборудован гидролокаторами переднего и бокового обзора, видеокамерой и прожектором. Для уничтожения обнаруженных мин аппаратом применяется сбрасываемый фугасный заряд или отделяемый самоходный (управляется по волоконно-оптическому кабелю) модуль RECA, который имеет кумулятивный или фугасный заряд.
Для ведения минной разведки в прибрежных районах с небольшими глубинами разработан переносной АНПА "Коастер". Аппарат оснащен гидролокатором бокового обзора, видеокамерой, прожекторами, датчиками температуры, давления и солености морской воды.
В Германии компанией "Атлас электроник" разработан АНПА "Си Оттер" Мк 2. Для двусторонней связи с кораблем, находясь в надводном положении, он задействует линию обмена данными в УКВ-диапазоне, а в подводном – аппаратуру звукоподводной связи. В базовую комплектацию аппарата входят средства ведения гидроакустической разведки. В качестве полезной нагрузки может использоваться малый дистанционно управляемый подводный аппарат "Си Фокс-С" той же компании. Он изготавливается в нескольких вариантах и в зависимости от этого может использоваться для ведения разведки или поиска и уничтожения мин. "Си Фокс" принят на вооружение не только германским флотом, но и ВМС ряда других стран НАТО и их союзников.
В Китае в рамках программы "Проект 912" для ВМС также ведется разработка многоцелевых АНПА большого водоизмещения для решения задач разведки, ведения противоминной и противолодочной борьбы. На опытном образце, имеющем условное наименование HSU001, для установки полезной нагрузки (систем вооружения, антенн систем связи и разведки, датчиков анализа морской среды и других) используются внешние узлы подвески. Разрабатываются два варианта его базирования, обеспечивающие эффективное боевое применение: береговой (с мобильной автотранспортной платформы) и морской (с надводного корабля или сухого дока подводной лодки). Управление АНПА будет осуществляться как по заранее заложенной программе (с использованием технологий искусственного интеллекта), так и оператором с корабля-носителя или берегового центра управления. В более отдаленной перспективе планируется создание полностью автономного аппарата.
Способность АНПА успешно решать широкий круг боевых задач обусловлена их высокими боевыми возможностями, которые в значительной степени определяются тактическими свойствами данного вида ВВТ. Основными из них являются: способность действовать скрытно; уничтожать наземные и морские объекты противника как обычным, так и ядерным боезарядом; способность длительно вести боевые действия (нести боевую службу) в прибрежных районах, а при соответствующем обеспечении – и в удаленных районах Мирового океана; их меньшая зависимость от состояния моря и погоды, чем у других родов сил ВМС.
Способность действовать скрытно является важнейшим свойством, определяющим боевые возможности АНПА и успех решения боевых задач. При ведении боевых действий скрытность позволит аппаратам наносить внезапные удары по противнику, вести разведку и решать другие важные задачи. Скрытность АНПА обеспечивается большой дальностью плавания под водой с учетом данных о гидрологии моря, дальностью действия средств наблюдения и низкими уровнями физических полей.
Перспективные АНПА могут вести поиск подводных лодок и надводных кораблей в обширных районах, длительно и скрытно следить за подводными и надводными носителями ядерных боеприпасов, а с началом военных действий уничтожать ударные силы противника, а также выводить из строя транспорты из состава конвоя, десантные и боевые корабли, платформы добычи нефти на континентальном шельфе.
Создаваемые аппараты будут способны поражать противника, не имея с ним непосредственного контакта по данным целеуказания от командного пункта, космических средств, специально выделенных для этих целей АНПА, надводных кораблей и самолетов. Скрытно выполненные аппаратами минные постановки позволят создавать угрозу для подводных лодок и надводных кораблей противника. Актуальное значение имеет способность аппаратов действовать подо льдом.
Возможность действовать длительное время в удаленных районах требует увеличения автономности подводных аппаратов. В перспективе оснащение атомной двигательной установкой обеспечит им неограниченную дальность плавания и возможность использования в любом районе Мирового океана.
Отличительной особенностью аппаратов является меньшая зависимость их по сравнению с надводными силами ВМС от состояния моря и от погоды. Штормовые условия облегчат решение задач АНПА, так как снижается эффективность противодействующих им корабельных сил и средств.
Технологический прогресс наиболее существенное влияние оказывает на создание узлов и модулей АНПА: средств освещения обстановки, навигационного оборудования, систем энергообеспечения и движения, связи и управления. В развитии автономных аппаратов наблюдаются следующие тенденции:
– наделение способностью принятия самостоятельных решений. В будущем ВМС стремятся получить такие системы, которые смогут самостоятельно решать задачи в условиях изменяющейся обстановки;
– повышение уровня взаимодействия между несколькими необитаемыми однотипными или разнотипными системами, выполняющими общую задачу;
– увеличение дальности хода и продолжительности работы аппаратов за счет применения более эффективной энергетической установки;
– повышение эффективности полезной нагрузки путем внедрения модульных контейнеров;
– разработка алгоритмов, обеспечивающих надежную классификацию обнаруженных целей.
Наряду с указанными выше тенденциями одним из направлений совершенствования АНПА остается создание надежных каналов связи и управления, качество которых должно гарантировать совместное использование нескольких автономных систем на максимальном удалении друг от друга.
Особенностью передачи информации на аппарат, находящийся в подводном положении, является наличие только гидроакустического канала связи, имеющего ограниченную скорость передачи информации. Важно отметить, что получение данных с АНПА зачастую необходимо производить в масштабе реального времени, а передаваемые данные подлежат закрытию оптимальным способом, который бы отвечал всем требованиям безопасности и производительности. Поэтому проблема эффективного коммуникационного взаимодействия в условиях ограниченных ресурсов (пропускные возможности каналов связи, большие объемы информации и помехи) является актуальной.
В этих условиях важным промежуточным шагом становится разработка в НАТО стандарта для цифровой подводной связи (JANUS – STANAG4748), который призван гарантировать совместимость различных национальных стандартов связи с АНПА.
В результате усовершенствования АНПА перечень решаемых ими задач в интересах ВМС зарубежных государств существенно расширится и будет включать такие направления деятельности, как боевые действия на море; ведение различных видов разведки; радиоэлектронная борьба; обеспечение связи и управления; океанографические исследования; оборудование морских ТВД и другие.
Использование АНПА для ведения боевых действий на море предусматривает:
– обнаружение и уничтожение подводных лодок, надводных кораблей, объектов прибрежной инфраструктуры и других целей;
– обнаружение и длительное сопровождение подводных лодок для выдачи данных целеуказания ударным средствам и контроля результатов удара;
– различные виды обеспечения действий корабельных соединений, а также боевой устойчивости ПЛАРБ;
– ведение противоминной борьбы, обнаружение и картографирование минных полей, проведение операций по разминированию, проводку кораблей и подводных лодок через минные заграждения, а также осуществление скрытных постановок минных заграждений.
Использование АНПА в разведывательных целях предполагает:
– ведение гидроакустической, радиотехнической и оптоэлектронной разведки;
– вскрытие системы противодесантной обороны.
Для решения задач радиоэлектронной борьбы АНПА будут использоваться в качестве ложных целей или платформ, обеспечивающих создание различных вариантов помеховой обстановки.
Решение задач океанографии с использованием АНПА позволит вести сбор гидрологической, картографической и другой информации о морской среде в интересах обеспечения действий сил флота.
Использование АНПА для оборудования морских ТВД будет включать:
– развертывание информационно-измерительных систем путем постановки позиционных, мобильных и дрейфующих линейных антенн, низкочастотных гидроакустических излучателей, необслуживаемых подводных датчиков длительного действия с целью обнаружения подводных лодок, контроля морских акваторий, биологических исследований научного характера;
– прокладку подводных телекоммуникационных и навигационных сетей, их обслуживание и ремонт;
– охрану подводных линий связи, нефте- и газопроводов.
Кроме вышеперечисленных задач АНПА смогут использоваться для поиска и обследования затонувших объектов в поисково-спасательных операциях, в качестве учебных целей (мишеней и имитаторов) противолодочных сил, для транспортировки грузов различного назначения и других целей.
Формы применения перспективных АНПА, исходя из организации их взаимодействия в интересах ведения боевых действий и повышения боевых возможностей иностранных ВМС, принято разделять на одиночное и групповое.
Одиночное применение подразумевает использование для решения конкретной задачи одного АНПА, действующего по программе, которая может закладываться в бортовую ЭВМ заранее или передаваться по каналам связи. Данная форма использования робототехнических комплексов в настоящее время является основной. Вместе с тем тенденции к расширению перечня решаемых подводными аппаратами задач и совершенствованию организации взаимодействия между ними, будут способствовать внедрению группового задействования робототехнических комплексов (РТК).
Групповое применение АНПА в зависимости от состава группы, характера взаимодействия и распределения задач между участниками можно разделить на совместное, многоцелевое и интегрированное.
Совместное применение характеризуется одновременным функционированием нескольких (однотипных) АНПА в интересах решения одной общей задачи.
Многоцелевое применение подразумевает взаимодействие группы аппаратов нескольких типов. В данном варианте АНПА каждого типа решают только свойственные им задачи (разведки и целеуказания, поражения, управления).
Присутствующий в группе "АНПА-руководитель" способен разрабатывать, отдавать и при необходимости корректировать задания другим аппаратам.
Интегрированное применение АНПА и РТК других видов предполагает действия аппаратов различного назначения во всех операционных средах (на суше, на море, в воздушно-космическом пространстве) для достижения цели вооруженного противоборства различного масштаба. Сущностью интегрированного применения РТК, по мнению экспертов, является взаимодействие аппаратов между собой, а также с другими силами. Оно заключается в согласовании их действий по целям, задачам, месту, времени и способам выполнения поставленных задач для достижения общей цели боевых действий. В качестве наивысшей реализации данной формы рассматривается "интегрированная операция РТК", в которой АНПА решают свойственные им задачи.
По мере развития теории и практики группового применения РТК, увеличения их количества на вооружении ВМС ожидается, что такие формы, как совместная и автономная, станут основными. Дальнейшему их совершенствованию будет способствовать объединение сил зарубежных флотов в единую информационно-управляющую сеть, позволяющую осуществлять быстрый обмен информацией в глобальном масштабе. Это позволит удаленным маневренным элементам взаимодействующих сил (АНПА, кораблям, самолетам, подразделениям сухопутных войск, сил специальных операций) получать доступ к единой базе тактических, географических, гидрометеорологических и других данных.
Однако реализация группового применения АНПА связана с решением ряда сложных задач, обусловленных следующими факторами:
– отсутствие сценариев групповых действий, свойственных именно автономным необитаемым аппаратам, особенно при решении ударных задач в условиях, когда копирование приемов пилотируемых комплексов приводит к неполному использованию боевых возможностей АНПА;
– сложность формализованного описания порядка и правил взаимодействия в группе, формирования интегрального критерия успеха, который должен быть обеспечен совместными действиями участников;
– появление еще одного более высокого иерархического уровня управления, обеспечивающего реализацию целевого назначения группы;
– невозможность использования классических алгоритмов оптимизации расчетов из-за резкого возрастания размерности решаемой задачи;
– сложность информационного обмена внутри группы и управления группой человеком-оператором;
– необходимость ранжирования целей и их распределения в группе по степени важности в зависимости от решаемой задачи, а также предотвращения взаимного поражения и столкновений АНПА в группе.
В этой связи, несмотря на то что значительная часть проблем теоретического и практического плана успешно решается, массовое применение аппаратов, способных функционировать самостоятельно, рассматривается зарубежными военными специалистами в качестве долгосрочной перспективы.
Способы применения перспективных АНПА имеют свои специфические особенности и зависят от: характера решаемой задачи; вида применяемого аппаратом вооружения; технических возможностей бортовой аппаратуры; состава, оперативных и боевых возможностей своих войск и противника; физико-географических условий района боевых действий и других факторов.
Перспективные АНПА будут способны принимать решения в зависимости от условий обстановки.
Примером реализации различных способов решения задачи преодоления противодействия сил противника в ходе боевых действий могут быть: обход вероятных районов расположения сил и средств противника; своевременное уклонение при угрозе обнаружения; уничтожение сил и средств противника; радиоэлектронное подавление технических средств противника; выполнение маневров от средств поражения противника. При выполнении АНПА разведывательных мероприятий, в зависимости от условий обстановки поиск противника может осуществляться следующими способами: в заданном районе (параллельными или случайными курсами), на рубеже, в заданной полосе.
По мере создания единых систем управления, связи, компьютерного обеспечения, разведки и наблюдения для достижения господства над противником в любом районе Мирового океана, перечень способов применения АНПА постоянно расширяется.
Таким образом, количество и интенсивность работ, проводимых в области создания новых и совершенствования существующих автономных подводных аппаратов, позволяет прогнозировать расширение номенклатуры данных комплексов и их дальнейшее распространение в качестве неотъемлемого компонента вооружения надводных кораблей, подводных лодок и спецподразделений ВМС иностранных государств.
Исследование направлений развития автономных необитаемых подводных аппаратов и их возможностей показывает, что такими аппаратами в перспективе может быть выполнен значительный спектр возлагаемых в настоящее время на корабельный состав флота задач, что существенно увеличит боевой потенциал ВМС иностранных государств.
Анализ форм и способов применения АНПА свидетельствует о постоянном росте возможного вклада перспективных подводных аппаратов в интегрированную операцию робототехнических комплексов в интересах всех видов и родов войск (сил).