Гидроакустический буй

Гидроакустический буй (также Радиогидракустический буй, РГБ) — свободно плавающий или установленный на якоре буй, предназначенный для излучения и/или приёма и ретрансляции по радиоканалу гидроакустических сигналов. Применяются с целью обнаружения подводных лодок и других подводных объектов, связи с подводными лодками, а также в научных целях. Как правило, сбрасываются с самолёта, вертолёта или надводного корабля. После попадания в воду в течение определённого времени автоматически приводятся в рабочее положение. При этом из днищевой части поплавка на кабеле опускается на определённую глубину приёмник и/или передатчик гидроакустических колебаний. Принятый гидроакустический сигнал по УКВ-радиоканалу ретранслируется на самолёт или корабль-носитель в виде частотно-модулированного сигнала.

История

Первые гидроакустические буи использованы морской авиацией Канады в 1943 году для поиска немецких подводных лодок в Северной Атлантике. Первые буи были широкополосными, ненаправленного действия, предназначались для улавливания шумов, создаваемых винтами и механизмами подводной лодки. Буи этого типа позволяли устанавливать факт наличия подводной лодки вблизи от буя, но не могли определить ни пеленга, ни расстояния до лодки^[1].

В 1950-х годах в Англии был создан сканирующий буй в виде узконаправленного гидрофона, вращающегося вокруг вертикальной оси со скоростью 3 об/мин. Один такой буй позволял определять пеленг на лодку, два буя - точные координаты лодки. В дальнейшем на этом принципе были созданы активные и пассивные буи T17053 и T17054, которые поступили на вооружение противолодочных самолётов «Нимрод» вместе с системой приёма и анализа сигналов Mk 1. Буи сбрасывались из бомболюков и формировали поля, позволявшие осуществлять наблюдение и слежение за подводными лодками в определённом районе. Масса буя составляла 30 кг, длина — 1,5 м^[1].

В начале 1960-х годов в США были созданы буи системы «Джули». Они представляли собой пассивные приёмники гидроакустических сигналов, источником которых были практические глубинные заряды (малые глубинные бомбы). С противолодочного самолёта в районе вероятного нахождения подводной лодки сбрасывалась пара буёв «Джули» и несколько глубинных бомб. Прямой и отражённый от подводных объектов сигнал глубинной бомбы передавался с буёв на самолёт-носитель, где анализировался системой AN/AQA-1. Пеленг на цель определялся по разности времени прихода эха на каждый из буёв. Две пары буёв, установленных перпендикулярно друг другу, позволяли определить точное местоположение лодки. В настоящее время система «Джули» не применяется, так как обладает существенными недостатками^[1]:

Надлежащая установка системы буёв требует точного маневрирования самолёта-носителя;
Применение глубинных бомб не позволяет осуществлять поиск подводной лодки скрытно от противника.

В это же время в США разработана гидроакустическая система «Джезебел» на основе пассивных буёв AN/SSQ-41 и сигнального процессора AN/AQA-3. Благодаря высокой чувствительности и частотной селективности новых буёв, система обладала сравнительными характеристиками без использования глубинных бомб^[1].

В 1969 году на смену системе «Джезебел» пришла система DIFAR с пассивными направленными буями AN/SSQ-53 и сигнальным процессором AN/AQA-7. В отличие от использовавшихся ранее буёв, AN/SSQ-53 был оснащён антенной с двумя направленными и одним ненаправленным элементом. Выбор глубины погружения антенны и радиоканала для передачи данных впервые осуществлялся радиокомандами вместо предустановки на самолёте. В системе DIFAR применяются также пассивные ненаправленные буи AN/SSQ-57 с расширенным низкочастотым диапазоном для распознавания сигнатур подводных лодок. Система DIFAR применяется в ВМС США и других стран НАТО по настоящее время^[1].

Радиоканалы, используемые РГБ

В таблице дан перечень УКВ-радиоканалов, используемых для связи с гидроакустическими буями ^[2].

№	Частота, МГц	№	Частота, МГц	№	Частота, МГц	№	Частота, МГц	№	Частота, МГц
1	162,25	21	165,625	41	139,375	61	146,875	81	154,375
2	163,00	22	166,375	42	139,750	62	147,250	82	154,750
3	163,75	23	167,125	43	140,125	63	147,625	83	155,125
4	164,50	24	167,875	44	140,500	64	148,000	84	155,500
5	165,25	25	168,625	45	140,875	65	148,375	85	155,875
6	166,00	26	169,375	46	141,250	66	148,750	86	156,250
7	166,75	27	170,125	47	141,625	67	149,125	87	156,625
8	167,50	28	170,875	48	142,000	68	149,500	88	157,000
9	168,25	29	171,625	49	142,375	69	149,875	89	157,375
10	169,00	30	172,375	50	142,750	70	150,250	90	157,750
11	169,75	31	173,125	51	143,125	71	150,625	91	158,125
12	170,50	32	136,000	52	143,500	72	151,000	92	158,500
13	171,25	33	136,375	53	143,875	73	151,375	93	158,875
14	172,00	34	136,750	54	144,250	74	151,750	94	159,250
15	172,75	35	137,125	55	144,625	75	152,125	95	159,625
16	173,50	36	137,500	56	145,000	76	152,500	96	160,000
17	162,625	37	137,875	57	145,375	77	152,875	97	160,375
18	163,375	38	138,250	58	145,750	78	153,250	98	160,750
19	164,125	39	138,625	59	146,125	79	153,625	99	161,125
20	164,875	40	139,000	60	146,500	80	154,000

Частоты каналов выражаются следующими формулами:

Каналы	Формула
1–16	162,25 + 0,75·(N–1)
17–31	162,625 + 0,75·(N–17)
32–99	136 + 0,375·(N–32)

Радиоканалы, используемые различными типами буёв ВМС США^[2]:

Тип буя	Каналы
AN/SSQ-41B AN/SSQ-53 AN/SSQ-53A AN/SSQ-57A AN/SSQ-57B AN/SSQ-62 AN/SSQ-62A AN/SSQ-62B	1–31
AN/SSQ-36	12, 14, 16
AN/SSQ-36B AN/SSQ-53B AN/SSQ-53D AN/SSQ-53E AN/SSQ-53F AN/SSQ-57C AN/SSQ-77A AN/SSQ-77CZ AN/SSQ-77B AN/SSQ-110A	1–99

В СССР

Широко распространённый буй РГБ-1 комплекса "Беркут" имеет общее назначение. Это пассивный, ненаправленный (не определяет направление на источник шумов), используется для первичного поиска ПЛ, слежения за ними, а в некоторых случаях, и в качестве точки прицеливания. Буй имеет три режима работы: прием-передача, маркерный, и дежурный с тремя порогами автопуска. Пороги автопуска предназначены для исключения возможности срабатывания буя от шумов при большом волнении. Они включены в схему усилителя и определяют тот уровень сигнала шумов, при котором усилитель включает питание передатчика информации.

Положение автопуска устанавливается перед укладкой в кассеты, из которых они применяются. В дежурном режиме буй сохраняет работоспособность в течение трех часов, в «маркерном» - 45 мин. Дальность приема сигналов буя по каналу информации 40-50 км. Во время проведения государственных испытаний РГБ-1 на Чёрном море дальность обнаружения дизельной ПЛ, имеющей ход 6-8 узлов (11,2-14,8 км/ч) при волнении моря 1-2 балла составила во втором положении автопуска 1500-2000 м. В Баренцевом море дальность в 1,5-2 раза больше. Каждый РГБ-1 имеет свою частоту передатчика информации и свой код маяка-ответчика, соответствующие его номеру в комплекте из 24 буев. Вес каждого буя 14 кг, стоимость (в ценах 1970 г.) - 3200 руб. Буй применяется с самолётов противолодочной авиации Ил-38 и Ту-142.

Буй РГБ-2 - пассивный, направленного действия. Он позволяет определить магнитный пеленг источника шумов и передать его значение по радиоканалу. После приводнения буя его акустическая система, имеющая раствор характеристики направленности в горизонтальной плоскости порядка 15°, приводится во вращение приводом, состоящим из электродвигателя и червячно-цилиндрической передачи, с частотой 8 об/мин. Шумы ПЛ, принимаемые акустической системой буя, преобразуются в электрические импульсы длительностью 0,2-0,3 с (сигнал «Цель»), усиливаются, преобразуются и передатчик информации начинает вырабатывать частотно-модулированные колебания, излучаемые антенной. Буй имеет только один режим работы - прием-передачу.

Дальность приема шумов ПЛ не меньше дальности РГБ-1, продолжительность работы 40-45 мин.

Комплект включает 10 буев весом 40 кг каждый, стоимость (в ценах 1970 г.) - 4600 руб. Буи помещаются в кассеты и применяются для определения места и элементов движения ПЛ перед применением средств поражения, а также для уточнения контакта, полученного с помощью РГБ-1.

РГБ-2 применяется с самолётов Ил-38 и Ту-142.

Последний тип буя, входящий в состав ППС "Беркут" - это пассивно-активный РГБ-3. Он обеспечивает определение магнитного пеленга ПЛ, дальности до неё, а, следовательно, её местоположения. Фактически - это автономная, очень сложная, в сравнении с первыми двумя буями, сбрасываемая гидроакустическая станция. В опускаемой части, кроме приемника, находится излучатель акустической энергии (передающая антенна) и импульсный генератор.

Особенность буя состоит в том, что после приводнения он начинает работать в режиме шумопеленгования (число отсчетов пеленгов во много раз превышает количество пеленгов от РГБ-2 так как скорость вращения характеристики направленности приемника акустической системы составляет 3000 об./мин.) и специальным кодирующим сигналом с самолёта переводится в режим излучения акустических посылок. В этом режиме данные о пеленге и дальности передаются на самолёт с частотой 0,25 Гц. Комплект включает четыре буя, каждому из которых, во избежание помех, присвоен свой управляющий сигнал. Активный режим работы буя особенно ценен в случаях, когда ПЛ переходит на «малошумную» скорость и режим шумопеленгования оказывается неэффективным. Дальность обнаружения ПЛ в активном режиме составляет - 2 км, в режиме шумопеленгования - 1-1,5 км. Продолжительность работы в активном режиме - 5 мин. Вес буя - 185 кг, стоимость (в ценах 1970 г.) - 12800 руб. Применяется с самолёта Ил-38.