Как светящийся планктон может помочь в обнаружении подводных лодок

Подводные лодки остаются самым опасным оружием против других кораблей и одним из самых универсальных инструментов на усмотрение любого командующего флотом. По этим причинам обнаружение и подавление подводных лодок противника является одной из важнейших задач любого военно-морского флота. Гонка меча и щита все еще продолжается и приводит к появлению все новых и новых идей по обнаружению подводных объектов. Смелое видение того, как улучшить обнаружение все более тихих подводных лодок, было представлено в журнале Proceedings контр-адмиралом в отставке Томасом К. Дональдсоном V и лейтенант-коммандером Робом Броди.

Они представили видение, в котором это помогает обнаруживать подводные лодки.ЗОП силы матушки-природы, а конкретно — фитопланктона с биолюминесцентными свойствами. Биолюминесценция — это способность живых организмов излучать свет в результате химических реакций, которые превращают химическую энергию в энергию света. Планктон светится, когда вода вокруг него становится неспокойной и гидродинамические силы, действующие на него, изменяются. В рассматриваемом сценарии турбулентность будет вызвана проходящей подводной лодкой.

Океанологи занимаются изучением биолюминесцентного планктона более четырех десятилетий. Подсчитано, что три четверти биомассы мирового океана обладают биолюминесцентными свойствами. Активность этой биомассы изменяется в суточном ритме. Ночью планктон стремится к поверхности, что позволяет обнаруживать подводные лодки на разных глубинах на большей части океана. Но хотя это довольно распространено, это не везде. ВМФ должен был бы провести детальное изучение наличия планктона в интересующих районах и только потом задействовать новые средства обнаружения подводных лодок.

< img src="/wp-content/uploads/2022/06/262255b7d0c10faf450c5abb76ee0344.jpg"aria-describedby="caption-attachment-150281"loading="lazy"width="640"height="480"class="size- shareaholic-thumbnail wp-image -150281 "alt =" "/>

«Искорка моря» сияет в яхтенном порту Зебрюгге, Бельгия.
(Hans Hillewaert/CC BY-SA 4.0) < /р> <р>В использовании этого эффекта нет ничего нового. Уже во время Второй мировой войны командиры подводных лодок, действовавших у берегов Северной Америки, предупреждали об этом явлении, возникающем, когда выдвинутый перископ или пушка вызывали турбулентность воды, что облегчало обнаружение подводной лодки самолетами и эсминцами. Ныне новшество заключалось бы в замене наблюдателей усовершенствованными оптическими приборами, работающими в условиях остаточного света, устанавливаемыми на небольшие беспилотные летательные аппараты, работающие в составе роя, и применением передовых алгоритмов анализа полученных изображений.

Все три технические решения уже используются (и не только военные) или находятся на продвинутой стадии разработки. Например, камеры остаточного света используются, в частности, любителями для астрофотографии. В свою очередь Raytheon работает над использованием беспилотных летательных аппаратов, работающих в рое, в рамках программы Low-Cost UAV Swarming Technology (LOCUST), финансируемой Военно-морским исследовательским бюро. В исследовательской программе используется модифицированная версия боеприпаса Coyote. Сам биолюминесцентный эффект тоже несколько лет изучался компанией Northrop Grumman.

Один дрон Coyote весит 5,9 кг.
(НОАА)

По мнению авторов анализа, световые камеры перелома должны быть установлены на всех — пилотируемых и беспилотных — летательных аппаратах, используемых в противолодочных задачах. Они должны дополнять друг друга, создавая многоуровневую систему обнаружения, поддерживаемую алгоритмами машинного обучения, которая отвечала бы за первоначальный анализ полученных изображений и разгружала операторов. На нижнем ярусе будут действовать вертолеты, на среднем — беспилотные летательные аппараты, а на высшем — многоцелевые гидросамолеты P-8 Poseidon.

Из-за ограниченного поля действия датчиков, использующих остаточный свет, их использование для рутинного патрулирования открытого океана было бы бессмысленным. Вместо этого их следует использовать в конкретных тактических ситуациях для защиты надводных кораблей.

С целью дезориентации подводных лодок экипажи надводных кораблей выполняют маневры, используют акустические ложные цели и ограничивают любые излучения сигналов бортовой аппаратуры для затемнения тактической обстановки на подводной лодке. В такой ситуации подводная лодка часто уходит на меньшую глубину для лучшей пеленгации цели. Тогда он становится восприимчивым к биолюминесцентному эффекту, предотвратить который никак не может. Именно в такой ситуации командир надводного корабля мог отдать приказ о поднятии в воздух роя из нескольких десятков беспилотных летательных аппаратов, которые, пролетая строем, могли наблюдать за полосой шириной в несколько километров.

Цветение водорослей noctiluca scintillans, широко известных как «морская искра», в Ормузском проливе, одном из ключевых резервуаров для мировой экономики.
(NASA Earth Observatory)

Дональдсон и Броди предполагают, что пионером в тестировании описанного решения может стать Корпус морской пехоты. По замыслу командующего генерала Дэвида Бергера, корпус должен был присоединиться к противолодочной миссии. У него есть к этому интерес. Ведь ни один командир не хотел бы, чтобы подводные лодки отправили на дно десантные корабли с их людьми и техникой. Свободный от жестких принципов обнаружения военно-морских подводных лодок, разработанных десятилетиями, и открытый для технологических достижений, Корпус мог бы стать экспериментальным полем для новых идей.

Не только биолюминесценция

Использование свойств биолюминесценции Планктон — не единственная идея использовать силы природы для обнаружения подводных лодок. Агентство передовых военных технологий DARPA исследует отдельные виды рыб, креветок и планктона, чтобы выяснить, можно ли их использовать для обнаружения находящихся поблизости беспилотных транспортных средств и подводных лодок. Программа известна как Persistent Aquatic Living Sensor.

в бас-барабан и вызывается лаем. Рыбы, вероятно, используют эти звуки для общения и отпугивания врагов. Если проплывающая подводная лодка раздражает групера, заставляя его лаять, то, хотя сама подводная лодка может быть очень тихой, звук одной из самых громких рыб в мире будет уловлен станциями прослушивания, которые могут подать сигнал тревоги.

Кроме того, креветочная оснастка захлопывает свои щипцы на большой скорости, создавая кавитационный пузырь, который генерирует звуковое давление в 80 килопаскалей на расстоянии 4 сантиметров от клещей и производит звук в 218 децибел. Время фиксации плоскогубцев составляет менее одной миллисекунды. Благодаря этим эффектам креветка оглушает своих жертв. Также они используются для общения с другими представителями этого вида. Во время Второй мировой войны экипажи американских подводных лодок научились использовать колонии креветок для проведения тайных операций у входов в японские порты. Исследования включают в себя анализ морского фона и использование алгоритмов машинного обучения для создания программного обеспечения, способного улавливать быстрые изменения в поведении морской фауны, которые могут быть вызваны появлением подводного аппарата.

См. также: ВМС США и Корпус морской пехоты США спорят о десантных кораблях

Министерство обороны Российской Федерации

Оцените статью
( Пока оценок нет )

В профессии с 2008 года. Профиль - международные отношения и политика. Почта: andreykozlov07@gmail.com

Последние новости 24 часа
Как светящийся планктон может помочь в обнаружении подводных лодок
Зеленский: В россиянах столько зла, что они не похожи на людей. они монстры