Protiponorkový S-3 Viking s vysunutým MAD
Otázka Jak se hledají ponorky?
Stručná odpověďPonorky se hledají špatně, hlavně ty s jaderným pohonem. Většinou to vyžaduje kombinovanou spolupráci letectva, hladinových sil, vlastních ponorek, radiotechnických prostředků a případně satelitního průzkumu, pokud je k dispozici. |
Doby, kdy největší hrozbou ze strany ponorek bylo rozprášení konvoje obchodních lodí, jsou dávno pryč. Dnešní ponorky s jaderným pohonem, vyzbrojené balistickými raketami, jsou schopné zničit uskupení vojsk, rozvrátit vojensko-průmyslový komplex, zlikvidovat klíčové zásoby čehokoli kdekoli na světě a způsobit těžko vyčíslitelné ztráty na životech a majetku. Proto je znemožnění jejich bojové činnosti, nikoli nutně zničení, jedním z primárních úkolů.
Dnešní doktrína se jmenuje plnospektrální protiponorkový boj FSASW (Full Spectrum Anti Submarine Warfare). Zahrnuje 10 klíčových bodů.
- Vytvořit podmínky, které protivníka od nasazení ponorek odradí
- Ničit ponorky v přístavech
- Ničit pobřežní prostředky pro velení ponorkám
- Ničit ponorky v pobřežních vodách a na přístupech
- Ničit ponorky v úžinách
- Ničit ponorky na otevřeném oceánu
- Lákat nepřátelské ponorky do pastí
- Maskovat vlastní síly před zjištěním
- Porazit nepřátelské ponorky ve vzájemných soubojích
- Zničit prostředky napadení
Z toho je zřejmé, že celý protiponorkový boj by bylo téma na knihu. Proto se omezíme jen na prostředky přímé detekce ponorek. Používá se vše od tajných agentů, přes sonary, bóje, radary, po průzkumné satelity. Ideální je nepustit ponorku z dohledu od okamžiku, kdy vypluje z přístavu. Pokud se to nepodaří, je její znovuobjevení mnohem náročnější na čas, nasazené síly a prostředky a finance.
Hledání ponorky na otevřeném moři je jako hledání příslovečné jehly v kupce sena, ale úplně bez šance to není, protože ponorka je stroj jako každý jiný a zanechává stopy. Každá stopa je použitelná, pokud máme správné prostředky k jejímu „přečtení“ a vyhodnocení. Některé prostředky mají za sebou století vývoje, některé jsou „mladší“.
Někdy je nejjednodušší nejlepší
Nejjednodušší a nejprimitivnější je optická detekce vynořené ponorky. Mohlo by se zdát, že jde o zastaralý způsob, ale zdaleka ne všechny ponorky jsou jaderné. A dokonce i ty nukleární se musí občas vynořit, například kvůli komunikaci, průzkumu nebo kalibraci navigačních systémů. Ponorky s konvenčním pohonem jsou v tomto směru mnohem zranitelnější. Příkladem může být vyřazení ARA Santa Fe vrtulníky Westland Wasp, Wessex a Lynx z britských lodí HMS Antrim, HMS Brilliant, HMS Plymouth a HMS Endurance během války o Falklandy. Je to sice již 40 let, ale obě země byly ve válečném konfliktu, takže nešlo o žádné „střílení kachen na rybníku“.
Argentinská ponorka Santa Fe vyřazená britskými vrtulníky
Jak jsme zmínili, je důležité zaznamenat vyplutí ponorky nebo její návrat do přístavu, kvůli koordinaci vlastních sil. K tomu se používají jak vlastní agenti, tak spolupracující obyvatelé na nepřátelském území. Vhodným prostředkem pro pokrytí velkých ploch jsou hlídkové letouny s dlouhým doletem z pozemních základen operující prakticky nepřetržitě. Pokud má země k dispozici vlastní průzkumné satelity, jsou nepřátelské ponorkové základny na jednom z prvních míst, která družice pravidelně sledují.
Kromě optických systémů pro viditelné spektrum se používají infračervené detektory a termovize. Ty jsou schopné detekovat jak vynořenou ponorku, tak její části jako je periskop, snorchel nebo antény, jak ve dne, tak v noci. Moderní barevné termovizní senzory s vysokým rozlišení jsou tak citlivé, že jsou schopné zachytit brázdu za vysunutým periskopem (anténou) plující ponorky nebo teplejší proud výfukových plynů ze snorchlu, při dobíjení baterií pomocí dieselového motoru. Výhodou je, že se jedná o pasivní prostředek, takže posádky ponorky není varována. Používat je mohou jak letadla, tak hladinové jednotky.
Jakkoli se zdá pohyb ponorky v periskopové hloubce překonaný, je pro řadu misí nenahraditelný, například pro identifikaci cílů. Na druhou stranu s dnešní technikou je omezen na naprosté minimum. Periskop má kromě optické i video větev, takže průzkum se omezuje na 1–2 otáčky v okruhu 360o a zbytek se analyzuje ze záznamu pod hladinou. Totéž platí pro komunikační a radiolokační antény nebo antény systémů pro elektronické ELINT (Electronic Inteligence) a komunikační zpravodajství COMINT (Communiocation Inteligence).
Dalším prostředkem detekce ponorek je odposlech komunikace. Přestože je komunikace s ponorkami omezena na minimum, někdy se jí nedá vyhnout. Pokud se podaří vysílání zachytit přijímacími stanicemi dostatečně vzdálenými od sebe, dá se průsečíkem směrníků zjistit místo, odkud k vysílání došlo. Ponorky se tomu mohou vyhnout použitím vysílací bóje, která dokáže odvysílat vzkaz v délce zhruba 4 minuty s naprogramovaným zpožděním až 60 minut. Za tu dobu může ponorka plující rychlostí 20 uzlů zmizet kdekoli na ploše přes 4 000 km2. Variantou téhož je zaměření radarového signálu, pokud ponorka provádí radiolokační průzkum ať v pobřežním pásmu, nebo v hlubokých vodách.
Aktivním prostředkem je radar. Pokud pracuje s centimetrovou a menší vlnovou délkou, má dostatečnou rozlišovací schopnost, aby dokázal zaměřit věž ponorky nebo vysunuté periskopy a antény. Nevýhodou je, že ponorka může být vybavena varovným přijímačem, který posádku na pulzy nepřátelského radaru upozorní. Pro snížení pravděpodobnosti RL zaměření se již od druhé světové války na ponorkách používají materiály s nízkou radiolokační odrazivostí.
Co když je pod hladinou?
Všechny tyto prostředky vyžadovaly, aby alespoň nějaká část ponorky byla nad vodou. Ale jak najít ponořenou ponorku. V malých hloubkách některých moří, například Středozemního, je možné spatřit ponorku i pod hladinou vizuálně. Jinak je hlavním demaskujícím prvkem hluk. Ten se zaměřuje různými systémy jak na taktické, tak na strategické úrovni.
Hlidkový letoun P-8 Poseidon s otevřenou pumovnicí a vysunutou věží multispektrálních senzorů MX-20HD pod trupem
Ponorka je hlučná. Existuje několik zdrojů. Některé se dají omezit, jiné nikoli. Hlavním zdrojem hluku je lodní šroub. Ten je možné do jisté míry omezit snížením otáček, vhodným tvarem lopatek. Proto mají moderní lodní šrouby větší průměry a různě „šavlovitě“ zahnuté listy. Alternativou je použití zapouzdřeného pohonu vodních trysek „pump jet“. Hladina hluku je přímo úměrná rychlosti otáčení šroubu. V nouzi je samozřejmě možné rychlost ponorky snížit na minimum a v „tichém módu“ se pokusit „odplížit“ z nebezpečné zóny nebo úplně zastavit. Kromě toho se zkoumají magnetohydrodynamické pohony, ale fungují zatím jen v laboratořích nebo na prototypech s omezenými výkony.
Dalším intenzivním zdrojem jsou nízkofrekvenční vibrace strojoven, přenášené trupem ponorky. Ty je možné omezit využíváním silentbloků a měkkých, hluk absorbujících materiálů na stěnách nebo mezi tlakovým a hydrodynamickým trupem. Významným zdrojem hluku jsou reduktory hnacích turbín, což se některé země snaží vyřešit tím, že šroub je poháněný elektromotorem, nicméně reduktoru u turbogenerátoru se stejně nezbaví.
S čím nejde udělat nic, je chlazení samotného reaktoru. Ten musí být chlazen neustále a čerpadla prakticky není možné vypnout. Některé ponorky používají chlazení s přirozeným oběhem, ale to má řadu limitů, především výkonnostních. S chlazením je spojen provoz turbogenerátoru, vyrábějícího elektrický proud pro celou ponorku. Ten je možné odstavit krátkodobě a po omezenou dobu využívat záložní baterie, ale celková energetická bilance a tím bojeschopnost ponorky je dost limitovaná.
Samostatnou kapitolou jsou potom hluky způsobené specifickou činností, jako je otevírání torpédometů, odpal torpéd, klamných cílů, komunikačních bójí, otevírání přechodové komory a vysazování potápěčů apod.
Sovětská ponorka projekt 941 Akula (v NATO kódu Typhoon) vyzbrojená 20 balistickým raketami
Základním prostředkem pro zjišťování ponorek zůstává i nadále SONAR (SOund Navigation And Ranging). Trochu zavádějící je označení pasivní SONAR, protože jde o sadu citlivých hydrofonů, které dokážou zaměřit jen směr, ale z principu neumí změřit šikmou dálku zaměřeného objektu. Protože pro palbu je potřeba i druhý rozměr, musí obsluha sonaru nakonec stejně přejít do aktivního módu, nebo využít údaje z dalších zdrojů, například akustických bójí.
Z hlediska obrany jsou nejnebezpečnější jaderné ponorky vyzbrojené balistickými raketami. Naštěstí jsou velmi drahé, takže jich není mnoho a z celkového počtu je operačně použitelná vždy jen zhruba třetina. Zbývající se vrátily z plavby, takže potřebují údržbu, opravy, případně modernizaci. Další se na bojovou plavbu připravují, posádky procházejí opakovacím a stmelovacím výcvikem, případně školením na nové systémy.
Věčně nastražené uši
Nejúčinnějším prostředkem na ničení ponorek jsou vlastní útočné (někdy zvané stíhací) ponorky. Za ideální stav se považuje, když je každá nepřátelská ponorka s balistickými raketami hned od vyplutí sledovaná vlastní útočnou ponorkou. Pokud se jí podaří „proklouznout“, je její následné nalezení obtížné a s každou hodinou roste kvadraticky plocha, kde by se mohla vyskytovat.
Naštěstí jsou místa, kudy musí proplout. V dobách studené války byly vybudovány sledovací stanice například v pásmu mezi Grónskem, Islandem a Velkou Británií. Americký systém SOSUS (Sound Surveillance System) tvořily hydrofony s dlouhým dosahem, položené na mořském dně, monitorující pohyby sovětských ponorek, které tudy proplouvaly do Atlantiku. Podobné systémy používaly i jiné země: Turecko na vstupech do Černého moře, Británie v Gibraltaru, Dánsko, Japonsko a samozřejmě Sovětský svaz.
Kanadská stíhací ponorka HMCS Windsor s vysunutým periskopem a anténou radaru
Pro představu o citlivosti hydrofonů. Dobře vycvičené obsluhy jsou schopné s využitím knihovny zvuků identifikovat třídu ponorky a mnohdy i konkrétní plavidlo, pokud vykazuje nějakou akustickou anomálii. Vše samozřejmě závisí na obsahu knihovny. Její vytvoření znamená nekonečné hodiny naslouchání a nudných analýz pořízených záznamů.
Sonary, lhostejno zda na palubě lodi nebo ponorky, narážejí na jeden problém a tím je rozdílná teplota a salinita vody. V důsledku toho vznikají „zlomy“, pod kterými se může ponorka ukrýt. Nicméně již v polovině padesátých let byla vyvinutá technika „Bottom Bounce“, tedy odraz ode dna, díky které se operátor „může podívat“ i pod takovýto teplotní zlom.
Druhou možnou technikou je používání vlečených sonarů s proměnnou hloubkou ponoru. Ty vyvinuli Kanaďané, protože jejich protiponorkové jednotky měly velké problémy s vlivem Golfského proudu u svého východního pobřeží. Jejich první typ měl dosah přes 20 kilometrů a byl při zjišťování ponorek pětkrát úspěšnější než klasické sonary umístěné v trupu lodi.
Vlečený sonar s proměnnou hloubkou ponoru na zádi lodi
Kvůli zvýšení dosahu se začaly využívat SONARy pracující na nižších frekvencích. Ty jsou schopné lépe detekovat moderní ponorky s nízkou úrovní hluku. Na druhou stranu klesla jejich přesnost, takže se hodí jen na „hrubé“ určení polohy cíle. Pro přesné zaměření je potřeba zkrátit vzdálenost a zvýšit frekvenci nebo využít zaměření více jednotkami a trigonometricky určit polohu cíle. Technicky je možné použít aktivní sonar, ale tím se zbavíme výhody „neviditelnosti“, protože nepřítel dokáže zdroj signálu zaměřit.
Kdy to rozsvítit?
Je to tak trochu jako souboj dvou dobře vyzbrojených vojáků v úplné tmě. Dokud nevidíte nepřítele, jsou vám zbraně k ničemu, nebo spíše na obtíž, kdo jich má více, více „dupe“ a „chřestí“. Dokud nevíte přesně, kde je nepřítel, nemůžete rozsvítit baterku, protože se tím okamžitě prozradíte. Z taktického hlediska je nejtěžší rozhodnout, dokdy „naslouchat“ a plížit se potmě a kdy „rozsvítit“.
Z tohoto hlediska je velkou pomocí letectvo. Letouny i vrtulníky mohou využívat pro zaměření ponorek pasivní nebo aktivní akustické bóje, což jsou v podstatě samostatné hydrofony nebo sonary, shozené v určitém obrazci. Jednotlivé bóje jsou schopné na palubu letadla odvysílat polohu, v případě aktivních i dálku cíle. Údaje jsou zpracované automaticky a podle výsledku se rozhoduje o nejvhodnějším způsobu ničení cíle. Výhodou bójí je to, že i když pracují v aktivním módu, a nepřítel je může zaměřit, nic se neděje. Jsou to bóje „za pár drobných“ a bez posádky, na rozdíl od vlastních ponorek a lodí. Nevýhodu je omezený dosah a doba činnosti. Jsou tedy použitelné pouze v případě, že známe přibližnou polohu ponorky.
Vrtulník SH-60 při práci s ponorným sonarem
Účinným prostředkem pro přesnou lokalizaci ponory z vrtulníků je ponorný SONAR, poprvé zavedený na vrtulnících SH-3 Sea King. „Mokrý konec“ (Wet end) tvoří sonarová jednotka spouštěná pomocí navijáku do vody. Hloubku je možné zvolit podle místních podmínek a výskytu teplotních vrstev a zlomů. Ponorný SONAR může pracovat jak v pasivním, tak v aktivním režimu. „Suchý konec“ (Dry end) tvoří počítače, zobrazovací jednotka a pult operátora(ů) na palubě vrtulníku. Moderní verze umí spolupracovat i s akustickými bójemi.
Obranou ponorek proti aktivnímu sonaru je používání měkkých materiálů, absorbujících zvukové vlny na potahu trupu. Nevýhodou těchto materiálů je, kromě zvýšení celkové hmotnosti, cena a negativní vliv na rychlost ponorky.
Letoun B-18 Bolo s „žihadlem“ detektoru magnetických anomálií
Další senzory jsou neakustické. Jejich dosah je však omezený. Od dob druhé světové války se používal detektor magnetických anomálií MAD (Magnetic Anomaly Detector), nejprve na vzducholodích třídy K. Testoval se na letounech Douglas B-18, ale běžně se používal až na létajících člunech PBY Catalina, přezdívaných MAD Cat (šílená kočka). MAD je schopný zachytit drobné změny přirozeného magnetického pozadí Země, způsobené kovovým trupem ponorky. Citlivost senzoru klesá se čtvercem vzdálenosti od ponorky, takže ponorka nesměla být příliš hluboko a letoun musel letět velmi nízko, 100 až 200 metrů nad hladinou. MAD je samozřejmě ovlivňován magnetickým polem nosiče, proto byl u letounů vzadu na konci dlouhého „žihadla“ a vrtulníky používají vlečenou verzi přezdívanou „MAD bird“. MAD naposledy používaly protiponorkové letouny Lockheed P-3 Orion, Lockheed S-3 Viking , Iljušin Il-38, Berjev Be-12 a Breguet Br.1150 Atlantic. Poslední verze hlídkového a protiponorkového letounu P-8 Poseidon již MAD na palubě nemá.
Vlečený „MAD bird“ na boku vrtulníku
Protiponorkový letoun Berjev Be-12
Od druhé světové války se používaly detektory spalin dieselových motorů. Od poloviny šedesátých let na bázi poměrně citlivých spektrometrů iontové pohyblivosti. Navzdory „honosnému“ vědeckému názvu tomu posádky říkaly prostě „Sniffer“ (Čichač). Tento prostředek na poslední generaci protiponorkových letadel již také nenajdeme, kvůli omezenému dosahu a rostoucímu zamoření z hustšího lodního a leteckého provozu.
Další metodou, která se zkouší, jsou LIDARy (Light Detection And Ranging) používající zelené lasery. Zatím se však podařilo dosáhnout výsledků podobných MAD. Největší problémy dělá průchod paprsku rozhraním voda/vzduch a naopak. Testují se detektory vírů za lodním šroubem, detektory změn tlaků vody, detektory tepelných stop nebo bublin, ale všechny metody narážejí na zásadní problém a tím je nedostatečný dosah. U satelitního průzkumu je problémem úzké zorné pole, takže družice musí vědět, „kam se má podívat“. Pokud se nepřátelská ponorka „ztratí“ v oceánu, je největším problémem určit alespoň rámcově oblast, kde může být, proto je kladen důraz na pobřežní oblasti, viz FSASW v úvodu článku.
|
