"Sea spider" na luta contra torpedos

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"Sea spider" na luta contra torpedos
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No Mar Báltico, a atividade das forças navais de diferentes países é sempre alta; as frotas da OTAN e da Rússia são enviadas para lá e, às vezes, até navios chineses vêm para cá. As forças russas e da OTAN competem por espaço operacional, os navios da Marinha dos EUA voam em baixas altitudes sobre os aviões russos e os navios da OTAN são perseguidos por navios russos. Em outubro de 2014, que é considerado um ponto de viragem nas relações Rússia-OTAN, a Marinha sueca apontou para “atividade alienígena debaixo d'água”, depois da qual perseguiu um intruso subaquático nas águas do Báltico por uma semana, mas nunca pegou ninguém. As águas rasas do Báltico, com largura limitada, complicam as operações operacionais na água e debaixo d'água, mas fornecem uma excelente plataforma para testar novas tecnologias.

Em abril de 2019, a Atlas Elektronik, empresa de sistemas eletrônicos para o setor naval e integrante do grupo de tecnologia thyssenkrupp Marine Systems (tkMS), anunciou a conclusão da última etapa de testes de seu torpedo antitorpedo SeaSpider (PTT). Como Atlas Elektronik disse em um comunicado, "os testes SeaSpider demonstraram a operabilidade de toda a cadeia de sensor-operador do sistema de proteção anti-torpedo do navio com a capacidade de detectar, classificar e localizar torpedos (OCLT)."

Os testes foram realizados no Mar Báltico, no Golfo de Eckernfjord, a partir de um navio experimental de pesquisa do centro técnico do Bundeswehr alemão (WTD - Wehrtechnische Dienststelle 71). O protótipo SeaSpider foi lançado de um lançador de superfície contra ameaças como o torpedo Ture DM2A3 e um veículo subaquático autônomo baseado no torpedo Mk 37. foram usados para lançar o SeaSpider. O torpedo SeaSpider capturou ameaças e mirou no ponto de aproximação mais próximo. A "interceptação" bem-sucedida - o ponto equivalente mais próximo da abordagem mais próxima - foi confirmada por meios acústicos e ópticos.

Atlas Elektronik acrescentou que esses testes, como parte de um processo de teste mais longo, foram realizados no final de 2017; após uma avaliação abrangente dos testes durante 2018, os resultados foram aprovados pelo WTD 71 Center.

Ameaça de torpedo

Por muitos anos, a ameaça de torpedos impediu que navios e submarinos cruzassem os mares com calma. Embora apenas três navios tenham sido afundados por torpedos em quase 50 anos de combate, as capacidades aumentadas de torpedos estão forçando as frotas da OTAN a se concentrarem na esfera subaquática.

“No momento, estamos vendo uma ameaça crescente de submarinos e torpedos”, disse Torsten Bocentin, diretor de desenvolvimento de guerra submarina da Atlas Elektronik. - A reação padrão para áreas com alta probabilidade de uso de torpedos é "não entre". Com a crescente ameaça de submarinos e torpedos, que atualmente é especialmente relevante em áreas marítimas como o Mar Báltico ou o Golfo Pérsico, “não entrar” significa não agir de forma alguma”.

Avanços recentes na tecnologia ajudaram a melhorar a capacidade dos torpedos. “Temos dois grandes desenvolvimentos”, disse Bochentin. "A era digital finalmente chegou aos torpedos." Graças ao avanço da tecnologia de inteligência digital, os torpedos agora são inteligentes o suficiente para manter sua própria imagem tática e classificar e responder aos contatos. Ao mesmo tempo, torpedos mais simples ganharam a capacidade de construir seus próprios diagramas de tempo-distância usando eletrônicos digitais disponíveis no mercado. "Combine-o com um dispositivo de orientação de esteira simples e aqui você terá um torpedo, à prova de emperramento, que não responde a alvos falsos."

“A figura também não passou pelas estações hidroacústicas (GAS)”, continuou. - Se você olhar para as propriedades físicas do GAS, a capacidade de realizar processamento de sinal digital permite que você use totalmente o potencial físico da estação, como resultado, as capacidades dos sonares passivos aumentaram significativamente. As capacidades dos sonares são atualmente tais que chamarizes e interferentes podem interferir nos torpedos, mas mesmo assim atingirão o alvo.

O processamento de sinal em GAS digital também se encaixa bem com o conceito de uso de torpedos anti-torpedo. “Como uma tecnologia essencial para o projeto SeaSpider, é uma resposta parcial à pergunta: por que você não fez isso na década de 1980? - observou Bochentin. - A tecnologia digital permite dispositivos de processamento de sinal mais compactos que podem ser programados livremente para executar algoritmos avançados. Se você comparar com a eletrônica analógica ou mesmo com os sistemas analógico-digitais híbridos, fica claro que somente agora, na era digital, podemos incorporar os recursos necessários para o PTT em um formato tão pequeno."

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Paradigmas tecnológicos

Bochentin argumenta que o projeto SeaSpider visa criar dois paradigmas de tecnologia submarina. “O primeiro é o paradigma operacional, quando a ameaça de torpedo é imprevista e. portanto, um risco inaceitável. O segundo paradigma é a maneira usual de operar armas submarinas com esforços logísticos muito elevados, uma infraestrutura de oficina muito avançada e um grande número de pessoal bem treinado necessário para manter, transportar, ajustar e usar o sistema de armas. É isso que realmente queremos mudar”, acrescentou. A empresa pretende fazer isso reduzindo o custo de engenharia, manutenção e logística, ou seja, o custo total de propriedade. Por exemplo, integrando um motor a jato no torpedo SeaSpider e disparando um SeaSpider de um contêiner que serve tanto como mecanismo de transporte quanto de lançamento. A “conteinerização”, como abordagem integrada, visa “proporcionar ao cliente algo que seja fácil de usar, que não o obrigue a pagar grandes quantias por sistemas e serviços adicionais”.

Embora os conceitos e tecnologias dos ATTs já existam há algum tempo, Bochentin argumenta que a natureza tenaz da ameaça de torpedo força o desenvolvimento de ATTs com capacidades especiais. “O verdadeiro problema do PTT é o torpedo guiado por esteira, e somente com um sistema mais especializado você pode lidar com isso. A Atlas tem se concentrado desde o início em nossa solução dedicada para combater um torpedo guiado por esteira.”

O torpedo anti-torpedo SeaSpider tem aproximadamente 2 metros de comprimento e 0,21 metros de diâmetro. É composto por 4 compartimentos: um compartimento traseiro (classificado), um motor a jato, um compartimento com uma ogiva (se necessário, substituída por uma ogiva prática) e um compartimento de orientação, incluindo um sistema de homing baseado em sonar. Usar combustível sólido significa que o motor não tem peças móveis; a sobrepressão criada na câmara de combustão é transformada em empuxo devido ao escoamento dos gases pelo bico.

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Para proteção anti-torpedo de submarinos (PZP), o sistema de homing, operando nos modos ativo e passivo, é complementado com uma função de interceptação. Embora as taxas de detecção do SeaSpider PTT não tenham sido divulgadas, os dados de fundo da empresa observam que "a frequência ativa do GAS foi especialmente selecionada para a detecção ideal de torpedos com orientação no wake jet e para eliminar a interferência com os sensores do navio."Uma vez que o objetivo principal do PTT é combater esses torpedos, sua funcionalidade ativa e passiva “é especialmente projetada para ser eficaz contra torpedos na zona de enfraquecimento da esteira”, disse Bochentin. "Em geral, frequências mais altas aumentam a probabilidade de acertar uma ameaça de torpedo com sucesso."

As funções de controle e orientação totalmente digitais são baseadas em um microprocessador semicondutor avançado, que inclui uma unidade de medição inercial e é projetado especificamente para garantir a operação em torpedos de esteira e, no caso de PZP - para interceptação. O SeaSpider também é suportado por um sonar OCLT montado na plataforma de lançamento.

Embora o desenvolvimento do único torpedo SeaSpider se concentre em fornecer proteção anti-torpedo para navios de superfície, também está planejado para usá-lo na proteção anti-torpedo de submarinos. O uso de um único torpedo e de um lançador de contêineres significa que, uma vez que os sistemas de proteção de navios de superfície apareçam no mercado, o foco será mudado para a defesa anti-torpedo submarina e idealmente, o cliente será capaz de reconfigurar o submarino ou navio de superfície defesa anti-torpedo”, disse Bochentin.

“Quanto ao torpedo, usamos um fusível remoto com modo de choque reserva. Testes mostraram que um ataque direto é uma opção separada, especialmente fora da esteira, contra torpedos que não são guiados por esteira. Não precisamos de um ataque direto, mas certamente precisamos dele como reserva."

"Sea spider" na luta contra torpedos
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Teste de água rasa

Um navio de superfície operando em áreas costeiras requer recursos que são otimizados para condições submarinas offshore, incluindo águas rasas, acesso limitado, fundo irregular e o efeito da proximidade da superfície e do fundo do mar no desempenho do UAS.

“O Báltico é um padrão de mar raso no cenário de operações de combate subaquáticas. Para ser eficaz na costa, você tem que ser o benchmark costeiro, se você não for o benchmark costeiro, o sistema não funcionará lá.” Devido ao sigilo do trabalho, Bochentin não foi capaz de fornecer uma explicação de como os sensores ativos e passivos lidam com as condições costeiras. “Qualquer nova arma subaquática da Atlas Elektronik vê pela primeira vez as condições reais em Eckernfjord a uma profundidade de 20 metros.”

Um navio de superfície operando em áreas costeiras precisará agir rapidamente e em distâncias extremamente curtas para se proteger contra torpedos. Embora as variantes anteriores do SeaSpider tivessem um motor de arranque para entregar o torpedo de seu tubo de lançamento ao ponto de impacto mais distante do navio, os testes em águas confinadas do Báltico destacaram a necessidade de "reduzir os tempos de reação e as distâncias de ataque", disse Bochintin.. Nesse sentido, dois requisitos são impostos ao projeto. Primeiro, “o SeaSpider deve ser colocado na água o mais rápido possível perto da plataforma protegida usando um tubo de lançamento inclinado para baixo. Em segundo lugar, "uma reação muito rápida de nosso dispositivo de propulsão é necessária, para que possamos ter uma ascensão dinâmica instantânea e, portanto, possamos lançar um torpedo mesmo nas áreas de água mais rasas."

O PTT SeaSpider visa o torpedo de ataque usando o sonar OCLT do navio. No âmbito do processo de integração da plataforma com o anti-torpedo durante os testes, foi dada especial atenção aos canais de transmissão de dados do sonar OCLT para o SeaSpider com possibilidade de feedback. O sistema da classe OCLT, que é essencialmente um sonar experimental rebocado ativo do Atlas com funcionalidade OCLT, detecta, classifica e captura a ameaça antes de transmitir dados para a unidade de controle de torpedo de bordo SeaSpider, que fornece um conjunto de parâmetros com base nesses dados e lançamentos. Isso é o que fizemos com sucesso na série de testes agora concluída."

Existem três opções para lançar o SeaSpider PTT da plataforma da operadora: usando um painel de controle local (também conhecido como computador lançador de torpedo) localizado próximo à estrutura de lançamento ou montado nele; da sala de controle usando um console separado ou baixando o software para um console multifuncional existente. Quanto aos conceitos de console na sala de controle, “muito provavelmente, qualquer console padrão não será um console separado apenas para o SeaSpider, mas será parte integrante de uma defesa anti-torpedo integrada”, disse Bochentin. Este console também inclui o sistema de controle de sonar OCLT.

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Embora o torpedo SeaSpider em si seja uma arma de direção, a Atlas está interessada em desenvolver um sistema da classe OCLT capaz de monitorar a aquisição de alvos para que, quando o sonar OCLT fornecer dados confiáveis sobre ele, “pudéssemos seguir a filosofia de 'tiro-alvo-fogo'. "Se a probabilidade de acertar o alvo durante a captura inicial for avaliada negativamente."

Quando lançado, o ar pressurizado no contêiner empurra o torpedo SeaSpider para baixo em um ângulo. O próprio contêiner de lançamento é colocado na estrutura de lançamento (de preferência fixada permanentemente à plataforma da transportadora), através da qual o fornecimento de energia e a transmissão de dados são realizados.

Uma das prioridades do projeto SeaSpider é o desenvolvimento de um princípio de lançamento de cassete. O veículo de combate do tipo cluster pronto para lançar acelera a implantação e simplifica a logística. O objetivo da empresa é certificar todo o produto SeaSpider com um canister de lançamento. Os contêineres de lançamento são projetados para serem transportados em contêineres padrão.

O desenvolvimento de um torpedo pronto para combate usando o princípio do cluster e a estrutura de lançamento também significa que o número de torpedos em um navio pode mudar de acordo com a necessidade. Em plataformas maiores, “por exemplo, cruzadores e contratorpedeiros, você precisará distribuir os lançadores ao longo do comprimento do navio, a bombordo e a estibordo”, disse Bochentin. Navios menores com alcance de cruzeiro mais curto precisam de menos lançadores. No entanto, o número mínimo de instalações é determinado em conjunto por características como, por exemplo, o tamanho do navio, a capacidade de manobra e o alcance de cruzeiro.

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Testes de torpedo anti-torpedo

Nos testes de mar que terminaram em 2018, "o antitorpedo SeaSpider foi lançado de uma plataforma estacionária nos torpedos de um inimigo convencional, que na verdade simulava um cenário dinâmico."

Os próximos ciclos de teste, que ocorrerão nos próximos anos, já que a prontidão inicial de combate está programada para 2023-2024, incluirão o teste do sistema de orientação de esteira, quando um SeaSpider é disparado de uma plataforma móvel em um torpedo operando em o despertar dessa plataforma. Isso, segundo Bochintin, "será um marco importante no programa". A próxima etapa de testes deve terminar com o lançamento do produto no mercado.

Prontidão de torpedo SeaSpider

O principal passo para a disponibilidade planejada para operação em 2023-2024 será o aparecimento do cliente ou clientes lançadores até a data prevista neste cronograma. Enquanto várias frotas da OTAN, juntamente com o Conselho Consultivo da Indústria da OTAN, estão avaliando os requisitos, capacidades e opções para proteção anti-torpedo de navios de superfície, Bochentin não nomeou nenhum cliente com quem a empresa trabalha. No entanto, as forças armadas alemãs estão atualmente envolvidas no desenvolvimento e teste de um torpedo anti-torpedo.

O papel mais importante do cliente lançador é facilitar a adoção de sistemas de armas. “A própria indústria não pode fazer algumas coisas. Precisamos de uma frota como cliente com suas poderosas estruturas de pesquisa para concluir a qualificação e certificação dos sistemas em desenvolvimento.”

A fim de fortalecer a cooperação com um cliente inicial em potencial, a Atlas Elektronik decidiu - com o apoio da empresa-mãe tkMS - continuar o desenvolvimento proativo. A Atlas fez parceria com a empresa canadense Magellan Aerospace sob um acordo direto sob o qual pretende desenvolver, certificar e qualificar explosivos para produção em massa, bem como aproveitar a vasta experiência da Magellan em tecnologia de motores a jato.

"Um marco importante aqui é a qualificação e certificação do explosivo." Embora o desenvolvimento e os testes de tecnologia tenham sido realizados até o momento, a versão em série da carga padrão de alto explosivo requer certificação completa de acordo com os padrões da OTAN (STANAG) para explosivos de baixa sensibilidade; toda a produção dessa variante faz parte do processo de certificação. O enorme esforço e o tempo necessário para obter essa certificação significa que o desenvolvimento explosivo é “um marco crítico” no desenvolvimento das capacidades do SeaSpider. Uma parte fundamental do processo de desenvolvimento em 2019 será a colaboração com a Magellan e o início dos testes de componentes explosivos.

Os contatos entre as duas empresas foram confirmados em comunicado à imprensa divulgado em abril de 2019. Ele afirma que "Magellan liderará o projeto e desenvolvimento do motor a jato torpedo SeaSpider e ogiva, incluindo projeto, teste, fabricação e verificação do produto."

Bochentin observou que as tecnologias desenvolvidas no programa SeaSpider atingiram principalmente o nível de prontidão 6 (demonstração de tecnologia), e alguns elementos estão próximos do nível 7 (desenvolvimento de subsistema). Aqui, a empresa se concentra no desenvolvimento de componentes especiais, por exemplo, algoritmos de sonar.

Outro elemento importante para alcançar as capacidades iniciais e, portanto, outra área de foco para 2019, é a preparação para simular as capacidades do torpedo antitorpedo SeaSpider. “Você não pode simplesmente testar todas as variáveis usando o PTT, então você pode falar sobre um processo duplo”, disse Bochentin. “Por um lado, você deseja ter dados de teste de mar que suportem as simulações. Por outro lado, você deseja ter recursos que permitam ir além do que você experimentou no mar com esta simulação."

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A necessidade de proteção anti-torpedo para as frotas da OTAN está crescendo continuamente, à medida que enfrentam a ameaça de ataques de torpedos no Atlântico Norte, no Mar Báltico e no Mediterrâneo Oriental.

O comando da OTAN observa publicamente a atividade dos submarinos russos. Talvez os riscos aqui não sejam apenas teóricos. Por exemplo, em abril de 2018, a mídia britânica noticiou sobre um submarino diesel-elétrico da classe Kilo russo que estava se aproximando demais das forças americanas, britânicas e francesas em preparação para ataques à Síria.

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