Гидроакустический буй
Гидроакустический буй ( комбинация гидролокатора буя и ) — это небольшой одноразовый гидроакустический буй, сбрасываемый с самолетов или кораблей для противолодочной борьбы или подводных акустических исследований. Гидроакустические буи обычно имеют диаметр около 13 см (5 дюймов) и длину 91 см (3 фута). Когда гидроакустические буи плавают на воде, они имеют как радиопередатчик над поверхностью, так и датчики -гидрофоны под водой.
Теория работы
[ редактировать ]Гидроакустические буи выбрасываются из самолета в контейнерах и разворачиваются при ударе о воду. Надувной надводный поплавок с радиопередатчиком остается на поверхности для связи с самолетом, а один или несколько датчиков- гидрофонов и стабилизирующее оборудование опускаются под поверхность на выбранную глубину, изменяющуюся в зависимости от условий окружающей среды и схемы поиска. Буй передает акустическую информацию со своих гидрофонов через радио УВЧ / ОВЧ операторам на борту самолета.
История
[ редактировать ]
С технологическим усовершенствованием подводных лодок в современной войне возникла необходимость в эффективной системе слежения. Звуковая навигация и определение дальности ( SONAR ) была первоначально разработана британцами, которые назвали ее ASDIC , в последние дни Первой мировой войны . В то время единственным способом обнаружить подводные лодки было прослушивание их (пассивный гидролокатор) или случайное визуальное наблюдение, когда они находились на поверхности и заряжали свои аккумуляторные батареи. Воздушные патрули (британцы в основном использовали небольшие дирижабли , преимуществом которых была большая автономность) могли обнаруживать надводные подводные лодки, а иногда, при подходящих условиях, даже подводные, поскольку глубина погружения подводных лодок той эпохи была очень ограничена. Если контакт будет установлен, они будут следовать за подводной лодкой, одновременно вызывая по радио надводные корабли для атаки на нее.
Сонар использовался крайне ограниченно и в основном тестировался в Атлантическом океане, и лишь немногие военно-морские офицеры увидели какие-либо преимущества в системе. С окончанием Первой мировой войны серьезному развитию гидролокаторов в Соединенных Штатах пришел конец, и этот факт стал фатальным в первые дни Второй мировой войны . Однако значительное развитие ASDIC произошло в Соединенном Королевстве, включая интеграцию с графическим столом и оружием.
В то время как Соединенное Королевство занималось разработкой гидролокаторов в межвоенный период, Береговая и геодезическая служба США в 1920-х годах разработала метод радиоакустической локации , позволяющий определять положение исследовательских судов во время гидрографических исследований путем подрыва небольшого взрывчатого вещества в месте расположения судно, записывая время, необходимое для того, чтобы звук взрыва достиг отдаленных гидрофонов, установленных на береговых станциях или на борту кораблей с экипажем, и передавая по радио время получения звука на корабль, что позволяет экипажу точно определять местоположение с помощью с помощью триангуляции . В 1931 году Береговая и геодезическая служба предложила заменить корабли-станции с экипажем на «радиоакустические буи» и ввела в эксплуатацию новые буи, начиная с июля 1936 года. Эти буи весили 700 фунтов (320 кг) и могли быть развернуты или восстановлены Корабли береговой и геодезической службы за пять минут были оснащены подземными гидрофонами, батареями и радиопередатчиками, которые автоматически посылали радиосигнал, когда их гидрофоны обнаруживали звук дальнего взрыва. Эти «радиогидроакустические буи» были предками гидроакустических буев, которые начали появляться в 1940-х годах. [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]
Ущерб, нанесенный союзникам немецкими подводными лодками во время Второй мировой войны, сделал необходимость гидролокатора приоритетной задачей. В Атлантике затонули миллионы тонн судов. [ 5 ] возникла необходимость найти подводные лодки так, чтобы их можно было потопить или предотвратить нападение. На ряде кораблей был установлен гидролокатор наряду с радаром и высокочастотной пеленгацией («Хафф-Дафф») для обнаружения надводных подводных лодок. Хотя гидролокатор был примитивной системой, он постоянно совершенствовался.
Современные методы противолодочной борьбы произошли от методов, разработанных для движения конвоев и боевых групп через враждебные воды во время Второй мировой войны. Было крайне важно, чтобы подводные лодки были обнаружены и нейтрализованы задолго до того, как оперативная группа окажется в пределах досягаемости атаки. Обнаружение подводных лодок с помощью самолетов было очевидным решением. Развитие радиосвязи и гидроакустических технологий позволило объединить гидроакустический преобразователь, батареи, радиопередатчик и штыревую антенну в автономном плавучем (акустическом) буе воздушного базирования.
Ранние гидроакустические буи имели ограниченную дальность действия, ограниченное время автономной работы и подавлялись шумом океана. Впервые они появились во время Второй мировой войны, в которой они впервые были использованы в июле 1942 года прибрежным командованием Королевских ВВС под кодовым названием «Поздний чай». Первой эскадрильей, применившей их в оперативном порядке, была 210-я эскадрилья Королевских ВВС , действовавшая в Сандерленде . Они также были ограничены использованием человеческих ушей для отделения искусственных шумов от океанического фона. Однако они продемонстрировали, что технология жизнеспособна. С развитием более совершенных гидрофонов, транзисторов и миниатюризацией, а также с осознанием важности очень низкочастотного звука , появились более эффективные акустические датчики. Гидроакустический буй прошел путь от внушительного датчика высотой шесть футов (1,8 м) и диаметром два фута (0,61 м) до компактного набора электроники, которым он является сегодня.
Развитие технологии гидроакустических буев способствовало разработке таких самолетов, как P-2 Neptune , S-2 Tracker , S-3B Viking и P-3 Orion для противолодочной борьбы.
Операция
[ редактировать ]Гидроакустические буи делятся на три категории: активные, пассивные и специального назначения.
- Активные гидроакустические буи излучают звуковую энергию (сигналы) в воду и прислушиваются к возвращающемуся эху перед передачей информации — обычно о дальности и пеленге — через радио УВЧ/УКВ на принимающее судно или самолет. Исходные активные гидроакустические буи непрерывно издавали сигналы после развертывания в течение заранее определенного периода времени. Позже гидроакустические буи, активируемые командой (CASS), позволили самолету запускать сигналы (или затопление буя) по радиосвязи. Это превратилось в DICASS (направленный CASS), в котором отраженный эхо-сигнал содержал данные о пеленге и дальности.
- Пассивные гидроакустические буи ничего не излучают в воду, а скорее слушают, ожидая звуковых волн (например, шума силовой установки, винта или закрытия дверей и других шумов) от кораблей или подводных лодок или других представляющих интерес акустических сигналов, таких как черный ящик разбившегося самолета. пингер, чтобы добраться до гидрофона. Затем звук передается по радио УВЧ/ОВЧ на принимающий корабль или самолет.
- Гидроакустические буи специального назначения передают различные типы океанографических данных на корабль, самолет или спутник. Сегодня используются три типа гидроакустических буев специального назначения. Эти гидроакустические буи не предназначены для использования в целях обнаружения или локализации подводных лодок.
- BT — Батитермобуй (BT) передает показания батитермографии и/или солености на различных глубинах. Укладке группы гидроакустических буев часто предшествует закладка одного или нескольких батитермобуев для обнаружения слоев плотности/температуры. Такие пласты могут действовать как гидроакустические отражатели или, наоборот, как волноводы.
- SAR — Поисково-спасательный буй (SAR) предназначен для работы в качестве плавучего радиомаяка . Таким образом, он используется для обозначения местоположения места крушения самолета, затонувшего корабля или выживших в море.
- ATAC/DLC — буи воздушной связи (ATAC) и нисходящей связи (DLC), такие как UQC или «Гертруда», предназначены для использования в качестве средства связи между самолетом и подводной лодкой или между кораблем. и подводная лодка.
Эта информация анализируется компьютерами, акустическими операторами и тактическими координаторами для интерпретации информации гидроакустического буя.
Активные и/или пассивные гидроакустические буи могут быть установлены на больших полях или барьерах для первоначального обнаружения. Затем для точного определения местоположения можно использовать активные буи. Пассивные буи также могут быть размещены на поверхности по схеме, позволяющей обеспечить относительно точное определение местоположения путем триангуляции . Несколько самолетов или кораблей отслеживают схему, либо пассивно слушая, либо активно передавая, чтобы направить подводную лодку в сеть гидролокаторов. Иногда диаграмма направленности принимает форму сетки или другого массива, и используется сложная формирования луча, обработка сигнала чтобы выйти за рамки возможностей одного или ограниченного количества гидрофонов.
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Теберг, Альфред Э. (2 декабря 2009 г.), Система без фиксированных точек: разработка метода радиоакустической дальномерной навигации (Часть 1) , Hydro-international.com
- ^ Холлер, Роджер А. (январь 2014 г.), « Эволюция гидроакустического буя от Второй мировой войны до холодной войны» ( PDF) , Журнал подводной акустики ВМС США : 323
- ^ «Десятка лучших: прорывы: методы гидрографических исследований: методы акустических исследований: радиоакустическая локация» , празднование200years.noaa.gov
- ^ «Популярная механика» . Журналы Херста. 14 декабря 1938 г. - через Google Книги.
- ^ Террейн, Джон (1985). Справа от линии: Королевские ВВС в европейской войне, 1939–1945 гг . Лондон: Ходдер и Стоутон . ISBN 978-0-340-26644-1 . OCLC 13125337 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]
| Внешние видео | |
|---|---|
 Группа индикаторов гидроакустических буев AN/AQA-1: Работа |
- Спартонские гидроакустические буи
- Ультра электроника - морские системы. Архивировано 19 июля 2013 г. на Wayback Machine.
- Ультра электроника - USSI. Архивировано 12 апреля 2010 г. в Wayback Machine.
- Ультра электроника - Sonar Systems. Архивировано 14 декабря 2017 г. в Wayback Machine.
- Ultra Electronics - Flightline Systems. Архивировано 17 июля 2011 г. в Wayback Machine.
- Гидроакустический буй TechSystems
- Ранняя разработка гидроакустического буя через NDRC
- Радиогидроакустический буй времен Второй мировой войны в военно-морском гидролокаторе Ch. 16
- Гидроакустический буй AN/CRT-1A
- Иллюстрация гидроакустического буя AN/CRT-1A
- Mini-Jezebel - гигантское уменьшение размера гидроакустического буя - Flight International 1977 года. реклама гидроакустического буя
- Пусковые системы Harris Sonobuoy
