Автор: А. А. РОДИОНОВ, С. А. СМИРНОВ, Г. В. ЯКОВЛЕВ

Доктор технических наук А. А. РОДИОНОВ, кандидат физико-математических наук С. А. СМИРНОВ, кандидат технических наук Г. В. ЯКОВЛЕВ, Центральный научно-исследовательский институт "Морфизприбор"

Гидроакустические волны в морской среде распространяются на огромные расстояния, отражаясь от неоднородностей в ее толще и границ раздела - "вода-воздух", "вода-дно", "вода-лед". Все это лежит в основе принципа действия различных гидроакустических средств, которые широко используют на подводных аппаратах и лодках, надводных судах, а также применяют в качестве стационарных и позиционных систем освещения оперативной обстановки на океанских просторах в интересах Военно-Морского флота.

Отечественная гидроакустика зародилась в Санкт-Петербурге. В истории ее становления и развития можно выделить несколько этапов. В XVIII - XIX вв. выдающийся ученый, академик Петербургской АН Л. Эйлер, затем председатель Российского физического общества профессор Ф. Ф. Петрушевский сделали первые шаги в исследовании акустических полей в воздухе и воде. Они установили факты преломления волн в неоднородной температурной среде и при переходе через границу "вода-воздух".

Однако поиск собственно способов и устройств излучения и приема акустических сигналов в водной среде и определения возможных областей использования гидроакустических средств (ГАС) начался в России лишь в первой трети XX в. И уже в советское время практическая значимость исследований в области гидроакустики для нужд развивающегося кораблестроения обусловила необходимость привлечь к работам промышленные, учебные, научные и военно-морские предприя-

стр. 67

Задачи, решаемые гидроакустическим комплексом подводной лодки.

стр. 68

тия и организации, расположенные в городе на Неве (Балтийский завод, завод им. Коминтерна, Особое техническое бюро, Центральная радиолаборатория, Электротехнический институт им. В. И. Ульянова (Ленина), Физико- техническая лаборатория, Гидрографическое управление флота, Военно- морская академия, Научно-исследовательский институт связи и т.д.). Над разработкой принципов и определением способов применения ГАС плодотворно трудились будущие академики Н. Н. Андреев, А. И. Берг, А. Ф. Иоффе, Л. И. Мандельштам, В. Ф. Миткевич, другие известные ученые.

Знаковым событием в этом деле стало создание в северной столице завода "Водтрансприбор" (1932 г.) - первенца отечественного приборостроения, где начали выпуск шумопеленгаторов для подводных лодок и надводных кораблей, средств звукоподводной связи, гидролокаторов. Наиболее эффективным из них стал "Тамир-1" конструкции Е. И. Аладышкина. В ходе Великой Отечественной войны он позволял своевременно обнаруживать корабли противника и точно поражать их.

В послевоенное время наши ученые и инженеры приступили к созданию ГАС с дальностью действия в десятки и сотни километров. Такую задачу в городе на Неве решали прежде всего в Научно-исследовательском институте гидролокации и гидроакустики Минсудпрома СССР (ныне - Центральный научно-исследовательский институт "Морфизприбор"). Его изделиями в короткий срок был оснащен отечественный ракетно-ядерный флот с неограниченной автономностью плавания.

В середине XX в. определяющим фактором развития гидроакустики стало открытие подводного звукового канала и дальних зон акустической освещенности в океане. Оказалось, вследствие рефракции (искривления траектории лучей) акустические волны от подводных источников могут распространяться в подводном звуковом канале на значительные расстояния, не касаясь поверхности морской среды, ее дна. Это и явилось предпосылкой для существенного увеличения дальности действия ГАС.

Сложность разработки многофункциональных систем наблюдения, удовлетворяющих высоким требованиям Военно-Морского флота, обусловила необходимость сформировать ряд новых научных учреждений. Вскоре в стране успешно заработали Акустический институт (ныне - им. академика Н. Н. Андреева) - ведущий центр по созданию научных основ гидроакустики, Киевский научно-иссле-

стр. 69

довательский институт гидроприборов, специализировавшийся на создании ГАС надводных кораблей, НИИ "РИФ" (Бельцы, Молдавская ССР) - навигационные ГАС, НИИ "Атолл" (Дубна, Московская область) - стационарные ГАС, НИИ "Бриз" (Таганрог) - средства поиска мин, НИИ "Штиль" (Волгоград) - гидроакустическая связь, НИИ "Берег" (Владивосток) - позиционные ГАС. Каждый из них внес существенный вклад в общее дело обороны страны.

Всего во второй половине XX в. для отечественного Военно-Морского флота было создано 138 систем, причем 105 из них разработаны учеными и инженерами нашего города, в основном из "Морфизприбора". В результате подводные лодки и глубоководные аппараты, надводные корабли и военно- морская авиация получили многофункциональные гидроакустические комплексы и специализированные станции. В этом большая заслуга главных конструкторов Е. И. Аладышкина, С. М. Шелехова, В. И. Бородина и др. Наряду с корабельными ГАС были разработаны стационарные системы, обеспечивавшие своевременное обнаружение подводных лодок и надводных судов противника в важных для укрепления обороны страны районах океана.

Постепенно в северной столице сложился мощный научный и технологический потенциал институтов гидроакустического профиля. Только в "Морфизприборе" в середине 80-х годов работало свыше 7,5 тыс. специалистов, в том числе около 250 докторов и кандидатов наук, труды которых сформировали подлинно научные школы в области антенной техники, систем освещения обстановки в океане, навигационных и поисково-обследовательских систем. В институте был создан крупнейший в Европе опытовый акустически заглушенный бассейн с размером ванны 50x14x10 м. Его Ладожский испытательный полигон оснастили специальными плавлабораториями и судами, а также соответствующими береговыми сооружениями. В этом институте действовал уникальный по параметрам и "начинке" стенд моделирования алгоритмов и отладки программного обеспечения гидроакустических систем. Специально для "Морфизприбора" Центральное конструкторское бюро "Рубин" (расположено в нашем городе) спроектировало подводную лодку-лабораторию "Аксон", оснащенную самым современным измерительно-координатным устройством с длиной стрелы 50 м для установления точных характеристик антенн.

В итоге по главным тактико-техническим показателям отечественные ГАС достигли мирового уровня.

И сегодня российские гидроакустические комплексы, если их рассматривать как цифровые информационные системы, обладают уникальными характеристиками: число входных каналов - до 10, поток данных на входе ЦБК - 10 ² Мбайт/с, производительность - 10 ² Гфлопс, объем программного обеспечения - до 5 Мслов. Правда, некоторое отставание от мировых образцов наблюдается в качестве применяемой вычислительной техники отечественного производства, что несколько затрудняет внедрение современных алгоритмов анализа и оценки информации и сковывает возможности разработчиков. Однако этот недостаток компенсируется более значительным, чем за рубежом, уровнем антенной техники, большей глубиной исследования морской среды и созданием экономных алгоритмов, приближающихся к оптимальным.

Permanent link to this publication: