В то время как быстро растущий потенциал дешевых, но доступных роевых сенсорных платформ представляет собой серьезную проблему для подводных лодок и других стелс-платформ, эти новые системы могут в свою очередь оказаться уязвимыми для контрмер, также использующих сетевую роевую технологию.
После периода холодной войны военно-морские силы по всей планете ищут новые противолодочные возможности, поскольку гонка вооружений подводных лодок в Тихом океане ускоряется. Развивающиеся технологии, такие как квантовые магнитометры и спутниковые оптические датчики, позволяют прогнозировать, что к середине XXI века подводные лодки могут потерять свое преимущество в плане скрытности. Как информируют Экономические новости, об этом пишет The National Interest.
Но рои дешевых беспилотников, как над водой, так и под водой (беспилотные подводные аппараты, или UUVs) могут представлять самую большую и непосредственную угрозу для подводных лодок.
Роящиеся беспилотники отличаются от более крупных, обладающих большими возможностями (и более дорогих) автономных беспилотных аппаратов дальнего действия, таких как подводная лодка с большим диаметром HSU-001, недавно продемонстрированная Китаем, или сверхбольшого водоизмещения Orca, создаваемая для ВМС США.
Роевые системы, напротив, небольшие, легкие, дешевые, многочисленные и объединенные в сеть для взаимодействия, как пчелы из одного улья.
Подводные лодки, более крупные UUV, самолеты или военные корабли могут наводнить океан сотнями таких дешевых и многоразовых беспилотных сенсорных платформ, чтобы сформировать потенциал наблюдения с длительным сроком службы, который может перемещаться на основе новых разведданных и меняющихся оперативных задач.
Они также могут быть развернуты на, казалось бы, невоенных коммерческих судах, таких как плавсредства, используемые крупными морскими формированиями Китая. Это может сделать практически невозможным определить, какие суда развертывают и контролируют беспилотники.
Подводный аналитик Питер Коутс в своем блоге отмечает, что роящиеся под водой беспилотники могут особенно улучшить возможности Китая по наблюдению.
“Представьте себе флотилию из 20 недорогих китайских “траулеров”, которые мирно “ловят рыбу”, но на самом деле выступают в качестве материнского корабля для 200 недорогих серийных мини-УПЛ… Этой флотилии могли бы помочь стационарные донные и подводные противолодочные гидролокационные датчики, которые Китай уже устанавливает в морях Восточной Азии”.
Коутс отмечает, что дешевые и многочисленные подводные мини-дроны могут быть расставлены на сотни миль в “сети” для обнаружения и последующего слежения за медленно движущимися подводными лодками.
“Возможности безграничны, они дешевы и могут осуществляться в мирное время – нет необходимости в дорогостоящих военно-морских средствах. Они могут “подсказывать” военно-морским силам о наличии подводных лодок, если случится конфликт”.
Кроме того, по мере развития беспилотников, охотящихся за подводными лодками, они теоретически могут приобрести потенциал наступательных камикадзе, аналогичный существующим наземным мини-дронам Switchblade.
Ограничения беспилотных роев
Рои дронов, если они будут применяться на практике, слишком многочисленны и дешевы, чтобы их можно было эффективно уничтожить с помощью большинства современных военных систем.
Но у маленьких дронов есть и большие ограничения: они не могут нести много топлива или вооружения. Это ограничивает их дальность и скорость, что означает, что для их развертывания, скорее всего, потребуется какой-то головной корабль или ” материнский самолет” с большой длительностью полета.
Кроме того, в наступательной роли ограничение полезной нагрузки малых беспилотников означает, что они не смогут нести большое взрывное устройство с высокими коэффициентами поражения подлодки. Тяжелая торпеда Mark 48 имеет боеголовку весом 650 фунтов. Для сравнения, вес роящихся дронов может быть ограничен 20 фунтами или менее, что делает их более перспективными для диверсий, чем для нанесения откровенно фатальных ударов, подобно дроидам-жужжалкам, изображенным в “Звездных войнах”.
Поддержание подводной коммуникации также затруднено из-за плотной структуры воды. Хотя автономные дроны могут обойти эту проблему, это не отменяет необходимости в системе наблюдения для передачи полезных данных. Для наступательных автономных беспилотников это также поднимает этический вопрос о том, стоит ли доверять искусственному интеллекту подлодки в правильной оценке того, следует ли ей начинать потенциально смертоносную атаку.
И последнее, малые UUV обладают высокой продолжительностью хода, двигаясь на очень низких скоростях. Но на таких скоростях будет очень сложно преследовать или перехватить подводную лодку, идущую со скоростью 6-12 узлов или со скоростью до 30.
Подводные бесконтактные сенсорные сети (DUWSNs)
Современные модели роевых UUV ориентированы в первую очередь на обнаружение мин и подводных объектов.
Одним из примеров является 3,7-фунтовый беспилотник SwarmDiver, разработанный компанией Aquabotix, который может быть сброшен за борт лодки и дистанционно управляться человеком-оператором, как показано на этом видео. Нынешняя система уже находит применение в миссиях по обезвреживанию мин, извлечению неразорвавшихся боеприпасов на морском дне, охране портов и защите портов.
Система, способная обнаруживать подводные мины, потенциально может быть усовершенствована и для отслеживания подводных лодок. Однако беспилотники для поиска подводных лодок должны будут прочесывать гораздо большие территории, что повлечет за собой вышеупомянутые трудности со связью.
Ученые Майкл Коболд и Кит Алиберти из Австралийского военно-морского института в своей статье описывают эти проблемы, предлагая при этом методы акустической сигнализации для их преодоления.
“Однако подводные акустические каналы характеризуются большой задержкой и низкой пропускной способностью. Кроме того, сенсорные узлы сети DUWSN мобильны и будут менять положение относительно друг друга из-за дисперсии и сдвига, в результате чего скоординированное объединение в сеть большого количества (потенциально от сотен до тысяч) плотно размещенных датчиков становится сложной задачей”.
“Правила”, по которым взаимодействуют сенсорные узлы, иначе называемые протоколами связи, являются ключевыми для обеспечения передачи информации в режиме близком к реальному времени. ВМС США провели исследования и разработки новых сетевых архитектур для удовлетворения потребностей краткосрочных, критичных по времени и долгосрочных, некритичных по времени оперативных требований противоминной обороны”.
LOCUSTs
ВМС также рассматривают возможность создания роящихся в воздухе беспилотников LOCUST (расшифровывается как Low-Cost UAV Swarming Technology), которые будут низко проноситься над океаном, охотясь за подлодками. Их можно сбрасывать с патрульных самолетов. ВМС также разработали пушечные наземные системы запуска, которые могут оперативно поднять в небо несколько беспилотников LOCUST.
Один из примеров того, как дроны, подобные LOCUST, могут помочь в противолодочных операциях, касается морского патрульного самолета P-8, который не имеет собственного детектора магнитных аномалий (MAD) для использования на низких высотах, и обычно работает на больших высотах, чтобы лучше использовать преимущества других датчиков.
Однако небольшие беспилотники, сбрасываемые с P-8, могли бы не только проводить электромагнитное сканирование на малых высотах, но и обеспечивать поиск на гораздо более обширных территориях, поскольку радиус обнаружения MAD довольно мал.
Морские акул?
В 2013 году ВМС также испытали беспилотник, разработанный компанией Bluefin Robotics, под названием Submarine Hold-At-Risk, или SHARK – часть более крупной программы DARPA под названием Distributed Agile Submarine Hunting (DASH).
В теории, беспилотник типа SHARK будет развернут после обнаружения подводной лодки с помощью пассивных датчиков. Затем SHARK будет использовать активный гидролокатор для непрерывного отслеживания перемещений подводной лодки.
Активный гидролокатор, который передает звуковые волны, отражающиеся от объектов под водой, обеспечивает более эффективное отслеживание, чем пассивный гидролокатор. Но подводные лодки редко используют активный гидролокатор, потому что он, скорее всего, обнаруживает и их собственное положение, как включение фонарика в темной комнате.
Таким образом, беспилотная система может взять на себя “рискованную” работу по отслеживанию вражеской подводной лодки с помощью активного гидролокатора, в то время как материнский корабль, который ее развернул, может получить выгоду, прослушивая ее с помощью пассивных гидрофонов.
Подводные лодки против роя
Подводным лодкам будущего потребуются возможности противостоять роям беспилотников. Они не могут расходовать свой ограниченный запас дорогущих торпед на уничтожение подводных дронов, и у них нет оружия ближней обороны, как на надводных боевых кораблях.
Однако они могут сами запускать беспилотники-перехватчики из торпедных аппаратов. Можно представить себе восстанавливаемый беспилотник более высокого класса, предназначенный для того, чтобы двигаться впереди подводной лодки и выводить из строя удаленные, менее подвижные беспилотники или стационарные системы наблюдения. Их можно дополнить более дешевыми одноразовыми беспилотниками-перехватчиками, выпускаемыми залпом, которые также могут пытаться обмануть торпеды.
Электронная война также уже доказала свою высокую эффективность в выведении из строя воздушных беспилотников в ходе боевых действий в Украине и Сирии. Возможно, подобные системы могут быть разработаны для использования на подводных лодках.
В недавней статье в журнале The Drive подчеркивается, что по крайней мере с 2013 года ВМС работают над системой противодействия под названием Netted Emulation of Multi-Element Signature against Integrated Sensors, или NEMESIS.
NEMESIS использует распределенные системы, включая ложные цели, глушилки, акустические средства противодействия и радиостанции с несколькими входами и выходами (MIMO) для создания десятков ложных сигналов от датчиков, чтобы операторы противника не могли определить, какие из них настоящие, а какие ложные.
Таким образом, по мере того как сенсоры становятся все более разнообразными и мощными, будущее скрытности как над, так и под водой может сместиться от “маскировки” от обнаружения в пользу перенасыщения сенсоров правдоподобными целями, подобно волшебнику, создающему иллюзорные дубликаты, чтобы сбить врага с толку.
В то время как быстро растущий потенциал дешевых, но доступных роящихся сенсорных платформ представляет собой серьезную проблему для подводных лодок и других стелс-платформ, эти новые системы могут в свою очередь оказаться уязвимыми для контрмер, также использующих сетевую роящуюся технологию.
