Охотский бастион. Часть VII. С упором на авиацию и флот.

Стационарная гидроакустическая система сама по себе решает только половину задачи. Обнаружить подводную лодку в проливе недостаточно. Если после выхода из зоны действия стационарных антенн контакт будет потерян, а авиация и корабли начнут заново искать лодку где-то в Охотском море, большая часть преимуществ «Аларии» исчезает.

Поэтому смысл системы — не просто в обнаружении, а в непрерывной передаче контакта:

«Алария» → авиация → надводный корабль.

Именно с этой точки зрения и следует оценивать всю созданную в рамках проекта курильскую инфраструктуру.

Успеть первым

Вдоль Курильской гряды предусмотрены полноценные аэродромы в Северо-Курильске, Кратерном и на Итурупе, а также передовые вертолётные пункты Матуа и Кастрикум. Вертолёты, разумеется, могут базироваться и на полноценных аэродромах. При дальнейшей проработке проекта было принято решение также использовать вертолётную площадку бывшей погранзаставы Шестаково на Онекотане, закрытой в 2005 году.

На первоначальном этапе авиационная компонента была представлена самолётами Бе-12, переведёнными из Крыма; в дальнейшем их заменили новые противолодочные самолёты на базе Ил-114.

Для Ка-27 в расчётах была принята скорость перехода 230 км/ч.[11] Это достаточно консервативная величина: 230 км/ч соответствует обычной крейсерской скорости, тогда как максимальная составляет около 270 км/ч. Отдельно закладывать несколько минут на набор высоты здесь нет смысла: на курильских дистанциях вертолёту не требуется уходить на большой эшелон, а первоначальный разгон и небольшой набор выполняются одновременно.

Для Ил-114ПЛ простой расчёт «расстояние / крейсерская скорость» даёт слишком оптимистичный результат на коротких маршрутах: значительную часть пути самолёт набирает высоту и затем снижается. Поэтому в расчётах использовались непосредственно данные РЛЭ Ил-114. Набор до 3000 м: примерно 36 км и 7,1 мин. Снижение с 3000 м: примерно 37 км и 5,2 мин. Крейсерская скорость на высоте 3000 м — 480 км/ч.[1]

На более коротких плечах использовался пониженный профиль набора и снижения.

Вопрос, однако, не только в скорости полёта, но и в готовности к вылету.

Действовавшие в середине 2000-х Федеральные авиационные правила поиска и спасания в государственной авиации устанавливали для готовности №1 вылет вертолёта не позднее 10 минут, самолёта — не позднее 15 минут после команды.[2]

Это именно норматив поисково-спасательной авиации, а не характеристика Ка-27 или Ил-114, но он даёт хороший документальный ориентир того, какую готовность считали практически достижимой для постоянно дежурящей машины. Для военных задач этот норматив может быть сокращён, но сложные условия базирования накладывают дополнительные ограничения зимой и в плохую погоду.

При 10 минутах на подъём Ка-27 и 15 минутах для самолёта получались следующие значения:

Худший случай для самого самолёта — Северо-Курильск → пролив Севергина: около 229 км и примерно 47 минут от команды до прихода в район.

Худший случай для вертолёта — Кастрикум → пролив Фриза: около 129 км и примерно 44 минуты. Но туда же Ил-114ПЛ из Буревестника приходит примерно за 36 минут.

Это и давало более важную величину — максимальное ожидаемое время реакции всей авиационной системы, а не отдельного типа машины.

На большей части Курильской дуги первым средством реагирования остаётся Ка-27. Ил-114ПЛ выигрывает прежде всего там, где вертолётный пункт сравнительно далеко, а аэродром расположен удачно: Буссоль, Фриза и Екатерины.

Прорыв

Теперь посмотрим на ситуацию с другой стороны.

В принятой геометрии рубежа лодке приходилось пройти под контролем «Аларии» около 40 км. Это не ширина пролива как географического объекта, а приблизительная протяжённость участка последовательного акустического контроля.

Предположим, что командир ПЛ уже знает расположение и ТТХ комплекса. Очевидная попытка сорвать последующее сопровождение — резко увеличить скорость и как можно быстрее выйти из рубежа.

При 30 узлах подводная лодка движется со скоростью 55,6 км/ч.

40 км она проходит примерно за 43 минуты.

Если заложить ещё около двух минут на обработку сигнала, построение трассы и передачу команды, авиация располагает примерно 41 минутой.

При рассмотренной схеме базирования даже в худшем случае хотя бы один авиационный носитель должен успеть к проливу раньше, чем лодка, идущая 30 узлами, закончит проход условного 40-километрового контролируемого участка.

Контакт

Однако реальная обстановка накладывает свои ограничения и опоздание на несколько минут не должно стать для системы фатальным.

Постоянно идти 25–30 узлами подводной лодке невыгодно. На большой скорости резко возрастают шумы механизмов и обтекания, а при развитии кавитации появляется сильный широкополосный шум движителя.

Поэтому разумная тактика выглядит так:

максимально быстрый проход рубежа → резкое снижение скорости до 5–10 узлов → изменение курса.

Именно переход к малой скорости после выхода из зоны контроля «Аларии» создаёт наиболее опасный момент для преследователя. Пока лодка шла полным ходом, её прекрасно слышали все окрестные гидроакустические станции. Теперь же она может повернуть и изменить скорость.

Но есть принципиальное географическое ограничение.

Лодка только что прорвалась через Курильский пролив. Возвращаться обратно к тому же стационарному рубежу ей бессмысленно. Следовательно, возможные курсы после выхода можно консервативно ограничить сектором примерно ±90° относительно оси пролива.

Этого достаточно, чтобы решить задачу не поиском неизвестно где, а постановкой нового временного акустического рубежа.

Буи

Для расчётов был принят радиус уверенного действия нового пассивного радиогидроакустического буя 1,6 км и шаг постановки 2,4 км.

Это была не паспортная характеристика конкретного существующего изделия, а намеренно консервативное проектное допущение.

Для сравнения, официально опубликованные характеристики РГБ-16В указывают дальность обнаружения шумов движущегося подводного объекта не менее 2,5 км при оговорённом уровне его акустического излучения, диапазон приёма гидроакустической информации 2–5000 Гц и время работы не менее четырёх часов.[3]

Американский опыт также показывает, насколько массовым расходником может быть такой датчик. В NTTP 3-10.1 2005 года типовой барьер описан как шесть-восемь пассивных буёв с интервалом около 3000 ярдов (2,74 км).[4]

При создании системы в 2006–2011 годах было решено разрабатывать уже новое цифровое семейство РГБ: с большим числом радиоканалов, точной координатной привязкой, цифровой передачей сигнала, спектральной обработкой и возможностью объединять данные сразу нескольких буёв на борту Ка-27ПЛМ, Ил-114ПЛ, корабля или берегового пункта.

При этом рассматривалось и создание других типов буёв. Этот аспект остаётся за пределами рассматриваемой в статье системы, поскольку сама по себе дальность обнаружения влияет прежде всего на расход буёв, а требуемую вероятность обнаружения можно сохранить изменением шага постановки.

Дуга

В случае потери контакта после прохода пролива авиация должна была ставить внешнюю полукруглую дугу РГБ перед последней известной позицией.

ПЛ может внутри этой дуги изменить курс, снизить скорость до нескольких узлов или вообще остановиться. Это не принципиально. Чтобы продолжить движение от пролива в сторону Охотского моря, ей в конечном итоге придётся пересечь дугу.

Радиус дуги выбирался не по положению лодки в момент начала постановки, а по максимальному расстоянию, которое она могла пройти к моменту окончания постановки.

R = Vпл·t / (1 − πVпл/Vавиа).

Для оценки был взят наиболее неприятный для пассивного поиска вариант: лодка после выхода сохраняет возможность двигаться со скоростью до 10 узлов, а Ка-27 ставит дугу на 230 км/ч.

Получается очень важная граница.

Полчаса потери контакта для одного Ка-27 — совершенно нормальная задача.

Час — уже почти предельная постановка, но штатный запас в 36 буёв всё ещё позволяет её выполнить.

Два часа — одному вертолёту буёв уже не хватает.

Но двухчасовая потеря контакта всё равно не означает исчезновения лодки. Это уже задача пары Ка-27 либо Ил-114ПЛ. Для самолёта при постановке одной плавной дуги была принята скорость около 400 км/ч. В двухчасовом варианте потребуется порядка 58 буёв.

Иными словами, допустимое время разрыва трассы измеряется не минутами.

При правильно организованной авиационной компоненте даже потеря контакта на час остаётся штатной задачей одного вертолёта, а двухчасовой разрыв — вполне решаемой задачей более крупного авиационного наряда.

Если лодка после потери контакта остановится, буй немедленно её, конечно, не обнаружит. Но это не позволяет выйти из района. Барьер уже поставлен: при возобновлении движения наружу лодка должна его пересечь.

На хвосте

РГБ особенно выгодны именно как средство восстановления контакта.

Для длительного сопровождения они становятся расточительными.

Лодка на 10 узлах проходит 18,5 км в час. При шаге 2,4 км для прокладывания новой цепочки вдоль её движения пришлось бы расходовать около:

18,5 / 2,4 ≈ 7,7 РГБ в час.

При 5 узлах — около 3,9.

Американский бюджет ВМС на FY2006 даёт редкий прямой ценовой ориентир. Для AN/SSQ-53 была предусмотрена закупка 30 900 буёв по $557,38 за штуку, для активного AN/SSQ-62 — 5 150 по $1345,95.[5]

Средний номинальный курс доллара в России в 2006 году составлял 27,18 руб./$.[6]

Следовательно, американский пассивный буй такого класса соответствовал примерно:

557,38 × 27,18 ≈ 15,15 тыс. рублей 2006 года.

Естественно, напрямую переносить американские цены на российское оружие нельзя; это исключительно ориентир.

При расходе 7,7 буя в час:

7,7 × 15,15 ≈ 117 тыс. руб./ч.

Для сравнения использовались опубликованные данные по стоимости лётного часа Ми-8 в ЯНАО в 2008 году — 30 тыс. руб./ч.[12]

Это, разумеется, не стоимость часа военного Ка-27ПЛ: специальное оборудование, боевое обеспечение и военная система эксплуатации сделают его дороже. Но как нижний ориентир для машины того же класса цифра полезна.

Даже по гражданскому нижнему ориентиру получается:

Отсюда естественное разделение ролей:

РГБ — перехват и восстановление контакта.

Опускаемая гидроакустическая станция (ОГАС) — длительное сопровождение.

После локализации цели один Ка-27 выходит в район сработавшего буя и опускает ОГАС. Второй переносится вперёд по прогнозируемому курсу. Затем вертолёты меняются ролями.

И именно здесь Ка-27 становится одним из центральных элементов всей системы «Бастион».

Ил-114ПЛ

Если вертолёты так хорошо справляются с этой задачей, возникает закономерный вопрос: зачем тогда вообще нужен самолёт?

Ил-114ПЛ не должен конкурировать с Ка-27 за каждый контакт.

У него другая роль.

В большинстве проливов вертолёт появляется раньше и сам способен поставить дугу. Самолёт является оперативным резервом всей Курильской дуги: он быстрее приходит в некоторые удалённые районы, способен построить значительно более крупный барьер после длительного разрыва трассы, заменить вертолёты, работать при нескольких одновременных контактах и продолжить поиск уже далеко внутри Охотского моря.

Ил-114ПЛ в такой системе фактически становится массовым преемником Ил-38, а не узкоспециализированным «самолётом для Аларии».

Отсюда вытекали и требования к нему, которые для обычного регионального пассажирского самолёта были бы избыточными.

Погода

Для Ка-27ПЛ в опубликованном описании прямо указывается возможность поиска и уничтожения ПЛ днём и ночью, в простых и сложных метеоусловиях, при волнении моря до 5 баллов.[7]

Но именно работа ОГАС первой начинает страдать при дальнейшем ухудшении моря. Вертолёт ещё может летать и сбрасывать РГБ, но длительное точное висение и работа опускаемой станции уже перестают быть тем режимом, на который можно гарантированно рассчитывать.

Самолёт от состояния моря зависит значительно меньше.

Зато самолёт сильнее привязан к аэродрому.

Для Курил это особенно важно. Реальный аэродром Буревестник находился на океанской стороне Итурупа, где большое количество туманов мешало стабильности полётов; новый аэродром был вынесен на более благоприятное охотское побережье.[13]

Поэтому для Ил-114 было решено сразу задать CAT III как требование ко всему семейству, а не только к противолодочной версии.

Метеоминимум CAT III — это заход на посадку при высоте принятия решения менее 30 м и при дальности видимости на ВПП менее 300 м.[14]

Такой уровень для турбовинтового самолёта этого класса технологически реален. В сертификате EASA для Saab 2000 среди разрешённых видов эксплуатации прямо указано:

All Weather capability: CAT III.[8]

Для гражданского Ил-114 это резко повышает транспортную доступность Курил при условии соответствующей модернизации аэродромов.

Для Ил-114ПЛ было задано более жёсткое военное требование — полностью автоматический заход, посадка и пробег практически вслепую. При этом лучше не называть такой режим буквально «CAT IIIC»: гражданская категория IIIC накладывает дополнительные ограничения при работе в загруженном аэропорту. Точнее говорить о военной всепогодной системе автоматической посадки с характеристиками, близкими к нулевой видимости.

Мощная поисковая РЛС противолодочной машины здесь может стать ещё одним независимым каналом. Она не заменяет штатную посадочную систему, а дополняет её:

посадочная радиомаячная группа (ПРМГ) / инструментальная система посадки (ILS) + инерциальная навигационная система (ИНС) + радиовысотомер + система автоматического управления (САУ) + радиолокационная привязка к специально оборудованной ВПП.

На аэродромах предусматривались пассивные радиолокационные маркеры, включая уголковые отражатели, с заранее известными координатами.

Главное требование — отказоустойчивость: единичный отказ уже на конечном участке не должен автоматически лишать самолёт возможности закончить посадку.

Корабль

Авиации до контакта нужны десятки минут. Надводному кораблю — обычно часы. Исключение составляет прежде всего Второй Курильский пролив, поскольку Северо-Курильск расположен практически непосредственно у него.

Для корабельной компоненты были приняты три основных опорных пункта: Северо-Курильск, Кратерный и Китовый/Курильск.

В отличие от авиационных расстояний здесь нельзя просто измерять прямую линию: корабль должен обходить острова. Поэтому ниже приведены расчётные расстояния по кратчайшему реалистичному морскому маршруту.

Время подхода дежурного МПК рассчитывалось следующим образом:

30 минут на экстренный выход + переход со скоростью 30 узлов.

Для пр. 1124М приводится максимальная скорость 31,67 узла и дальность 640 морских миль на 29 узлах. Для раннего пр. 1124 — 950 миль на 27 узлах.[9]

Поэтому 30 узлов как расчётный срочный переход в нормальной погоде находится практически у верхней границы длительного скоростного режима.

Худший случай — Севергина.

Даже там ближайший корабль приходит не позднее чем через пять часов.

Следовательно, на большей части Курильской дуги авиации не требуется сутками самостоятельно вести цель. Её основная задача — сохранить непрерывность контакта в течение нескольких часов и передать лодку кораблю. У Первого, Второго и Дианы корабельный эшелон способен включиться значительно быстрее.

На траверзе

После передачи контакта возникает ещё одна проблема.

Старая буксируемая гидроакустика плохо сочетается с быстрым преследованием. Если лодка ускоряется, корабль либо должен выбирать антенну и догонять, либо сохранять малую скорость и рисковать потерять контакт.

Для «Бастиона» это неприемлемо.

Но технически высокоскоростная буксировка не является чем-то принципиально новым.

В американском исследовании NCSC TM-280-80 1980 года рассматривалась гидродинамика буксируемого подводного аппарата, включая выбор кабеля, депрессора, сопротивление системы и зависимость глубины буксировки от скорости.[10] Для подобных высокоскоростных систем принципиальное значение имеют обтекаемый кабель и отдельный гидродинамический заглубитель.

Советская МГ-325 «Вега» даёт ещё более прямой прецедент. В литературе по БПК проекта 1134Б для неё указывается работа буксируемого тела на скорости корабля до 25 узлов.[15]

Поэтому для новой буксируемой гидроакустической станции (БуГАС) разработки 2006–2011 годов было сформулировано требование:

дальний чувствительный поиск — 10–15 узлов;

штатный поиск и сопровождение — 15–25 узлов;

сохранение контакта — до 25–30 узлов.

Последний режим не обязан обеспечивать максимальную дальность обнаружения.

Если преследуемая ПЛ сама идёт 25–30 узлов, рост гидродинамического шума буксируемой системы уже не столь страшен: лодка на таком ходу также становится существенно более шумной.

Если же она сбрасывает скорость и пытается снова перейти на малошумный режим, МПК тоже может снизить ход и вернуть БуГАС в режим максимальной чувствительности.

Получается неприятная для ПЛ развилка:

бежать быстро — значит быть громкой;

становиться тихой — значит позволить преследующему кораблю тоже замедлиться и лучше слушать.

Именно поэтому для нового МПК принципиально не столько «обнаруживать тихую лодку на 30 узлах», сколько не выбирать БуГАС во время преследования.

Для решения этой задачи была выбрана архитектура БуГАС с протяжённой гибкой буксируемой антенной (ПГБА), обеспечивающей большую апертуру для работы в низкочастотном диапазоне. Однако наилучшая угловая разрешающая способность такой антенны достигается в направлениях, перпендикулярных курсу буксирующего корабля, и ухудшается по мере приближения цели к его диаметральной плоскости. Поэтому при длительном сопровождении кораблю выгодно держать преследуемую подлодку примерно на траверзе.

При этом новая БуГАС и «Алария» получили родственные технические решения: одинаковые гидрофоны с цифровой обработкой, одинаковые элементы излучателей и общие алгоритмы. Цифровая связь обеспечивала их взаимодействие с авиацией, её буями и акустической системой в целом.

Наряд сил

Для одного подтверждённого прорыва через Курильский рубеж был принят следующий базовый наряд:

2 Ка-27, 1 Ил-114ПЛ и 2 МПК.

Первый Ка-27 поднимается немедленно. Если трасса «Аларии» ещё свежая, он сразу пытается подхватить контакт своей ОГАС. Если контакт уже потерян, ставит дугу РГБ.

Второй Ка-27 обеспечивает смену, занимает следующую точку ОГАС впереди по курсу и страхует первый.

Ил-114ПЛ одновременно является оперативным резервом: он первым приходит в часть дальних проливов, способен поставить существенно большую дугу после длительного разрыва контакта и может взять задачу на себя при отказе или погодных ограничениях вертолётной компоненты.

Первый МПК принимает долговременное сопровождение через несколько часов — либо значительно раньше в районах, расположенных непосредственно у корабельных баз.

Второй МПК не обязан успеть одновременно с первым. Он нужен для смены, усиления и страховки. Если первый корабль временно теряет лодку, контакт помогает восстановить авиация.

Отсюда минимальный наряд сил для Курильской дуги был определён как четыре постоянно дежурящих корабля:

Северо-Курильск — 1; Кратерный — 2; юг — 1.

На практике этот наряд пришлось увеличивать в зависимости от реального числа случаев.

Кратерный одновременно становился центральным резервом, откуда при необходимости выходил второй корабль.

Как выглядит один прорыв

В самом общем случае последовательность событий выглядит примерно так.

0:00 — «Алария» фиксирует лодку и строит трассу.

0:02 — команда авиации и кораблям.

0:13–0:38 — первый из авиационных носителей — Ка-27 или Ил-114ПЛ — появляется у соответствующего пролива в зависимости от района.

0:18–0:49 — Ил-114ПЛ приходит в район в зависимости от расстояния; здесь учитываются набор и снижение по РЛЭ, а не только крейсерская скорость.

При этом зоны двух типов машин перекрываются: хотя бы один авиационный носитель появляется у любого из рассматриваемых проливов не позднее примерно 0:38 от момента первоначального обнаружения.

0:43 — лодка, шедшая 30 узлов, заканчивает проход условных 40 км контролируемого участка, сбрасывает скорость.

Если непосредственный контакт к этому моменту потерян, первым прибывший носитель строит внешний барьер РГБ.

После срабатывания барьера два Ка-27 переходят к сопровождению ОГАС.

0:35–5:00 — первый МПК приходит в зависимости от пролива и берёт нарушителя на сопровождение.

Второй корабль подходит позже и становится резервом.

Таким образом, лодке недостаточно однажды пройти стационарную линию. Ей нужно последовательно сорвать несколько разных по физическому принципу и пространственной организации эшелонов контакта.

Вывод

Построить такую систему позволяло не какое-либо одно необыкновенное средство.

Её делало возможным сочетание нескольких технологий, каждая из которых сама по себе давно существовала.

Стационарная «Алария» даёт не абстрактное сообщение «где-то в проливе была ПЛ», а точную последнюю трассу, курс и скорость.

Передовые вертолётные пункты сокращают время реакции до десятков минут.

Массовые цифровые РГБ позволяют быстро вынести новый акустический рубеж вперёд по маршруту лодки.

ОГАС Ка-27 обеспечивает многоразовое и экономически разумное длительное сопровождение.

Ил-114ПЛ создаёт оперативный резерв всей Курильской дуги и способен восстановить контакт после значительно более длительного разрыва.

Скоростная БуГАС позволяет передать контакт кораблю, не заставляя его каждый раз выбирать между гидроакустикой и преследованием.

Наконец, цифровая связь объединяет всё это в одну систему: стационарная станция, РГБ, вертолёт, самолёт, береговой центр и корабль работают уже не как отдельные средства ПЛО, а как последовательные звенья одной трассы.

Но 100-процентного результата гарантировать нельзя.

Курилы остаются районом с тяжёлой погодой. Сильное волнение ограничивает прежде всего работу Ка-27 с ОГАС. Сильный ветер способен закрыть вертолётную площадку или самолётную ВПП. Обледенение создаёт отдельное ограничение. CAT III и специальная система практически слепой посадки способны резко уменьшить зависимость от знаменитых курильских туманов, но они не отменяют аэродинамику, ледяной дождь и шторм.

Ураганы ограничивают дальность обнаружения, сильно осложняют работу корабля в море и даже представляют физическую опасность для самой системы.

Поэтому задача системы формулируется не как «ни одна ПЛ никогда не пройдёт».

Задача — сделать незаметный проход и последующий отрыв настолько маловероятными, чтобы противник не мог строить на них устойчивую операционную тактику.

И именно непрерывная цепочка «Алария» → Ка-27 → Ил-114ПЛ → МПК превращает Курильские проливы из отдельных точек наблюдения в настоящий противолодочный рубеж.

Источники

[1] РЛЭ Ил-114 — Scribd

[2] Текст постановления Правительства РФ от 06.02.2003 №65 — ГАРАНТ

[3] Приказ Министерства обороны Украины №297 от 06.06.2019; характеристики РГБ-16В

[4] NTTP 3-10.1 Naval Coastal Warfare Operations, April 2005, §3.6.4.1: типовая постановка 6–8 РГБ примерно через 3000 ярдов.

PDF

[5] Department of the Navy, FY2007 President’s Budget, Other Procurement, Navy, Sonobuoys — All Types.

PDF

[6] Банк России, Годовой отчёт за 2006 год.

PDF

[7] Ка-27 — Helicopter.su

[8] EASA Type Certificate Data Sheet EASA.A.069, Saab 2000.

PDF

[9] Малые противолодочные корабли проектов 1124/1124М — Russianships.info

[10] D. C. Summey et al., Hydrodynamic Design and Analysis of a Towed Environmental Sensor Vehicle, NCSC TM-280-80, 1980.

Копия документа

[11] Ка-27 — Airbase.ru

[12] Официальный тариф ЯНАО на авиационные перевозки, 2008

[13] Интерфакс, 2014: новый аэропорт на Итурупе и метеоусловия Буревестника

[14] FAA: Runway Visual Range / landing categories; EASA CS-AWO

[15] С. Н. Машенский, Великолепная семёрка. Крылья «Беркутов». Большие противолодочные корабли проекта 1134Б, вертолёты Ка-25, 2007; данные по МГ-325 «Вега».

Полный текст