Północny lot Kormorana

Artykuł przygotowany przez OBR CTM S.A.

Oddany do służby w Marynarce Wojennej RP pod koniec listopada 2017 roku niszczyciel min ORP „KORMORAN” przeznaczony jest do prowadzenia działań przeciwminowych, przeprowadzania jednostek morskich przez akweny zagrożone minami oraz obrony przeciwminowej statków i okrętów podczas przejścia morzem. Okręt może realizować swoje zadania na Morzu Bałtyckim, Morzu Północnym oraz  w przypadku działań sojuszniczych, we wskazanym akwenie odpowiedzialności operacyjnej Sojuszu Północnoatlantyckiego (NATO). W najbliższym czasie Polską Marynarkę Wojenną zasilą dwa, budowane przez konsorcjum złożone ze stoczni Remontowej Shipbuilding S.A., OBR CTM S.A. oraz PGZ Stoczni Wojennej, kolejne niszczyciele min t.j. ORP „ALBATROS” i ORP „MEWA”. Pierwszy z nich przygotowywany jest aktualnie do prób zdawczych na uwięzi, natomiast drugi jest w trakcie przygotowywania do wodowania.

Prototypowy „KORMORAN” wchodzący w skład 8 Flotylli Obrony Wybrzeża, znajduje się aktualnie w fazie badań eksploatacyjno-wojskowych. Ich głównym celem jest określenie możliwości i ograniczeń samej platformy okrętowej, jak również poszczególnych sensorów i efektorów bojowych zintegrowanych w ramach Okrętowego Systemu Zarządzania Walką „SCOT”. Dodatkowym celem jest określenie docelowego kształtu systemu szkolenia dla załóg okrętów projektu 258, szczegółowej taktyki wykorzystania posiadanego sprzętu oraz zakresu zabezpieczenia potrzeb logistycznych. Po przeprowadzonych badaniach opracowane zostaną zalecenia dotyczące bojowego wykorzystania okrętu oraz określone zostaną właściwe warunki dotyczące jego eksploatacji. 

W drodze na północ

Szerokie spektrum zadań, do jakich przeznaczony jest „KORMORAN” sprawiło, że po etapie badań eksploatacyjno-wojskowych prowadzonych na Morzu Bałtyckim, kolejny etap zaplanowano na Morzu Północnym, cechującym się zupełnie odmiennymi warunkami hydrologicznymi (występowanie zmiennych prądów morskich, inny charakter falowania, duże zasolenie przekładające się na inny rozkład prędkości dźwięku w wodzie a tym samym korzystniejsze właściwości hydroakustyki). Rejon operacyjny, w którym zamierzano prowadzić testy okazał się tożsamy z rejonem, który typowany jest przez historyków, jako jedno z kilku miejsc, w którym 80 lat temu mógł zatonąć polski okręt podwodny „ORZEŁ”. Okręt ten zapisał jedną z najbardziej chlubnych kart w historii polskiej Marynarki Wojennej, uciekając w 1939 roku z internowania w Tallinnie w Estonii oraz zatapiając rok później niemiecki transportowiec wojska „RIO DE JANEIRO”, czym zdemaskował plany inwazji hitlerowskich Niemiec na neutralną wówczas Norwegię. Zaginięcie „ORŁA” w czerwcu 1940 r. do dnia dzisiejszego owiane jest tajemnicą,  a miejsce spoczynku wraku okrętu pozostaje nieznane.

Plan rejsu „KORMORANA” przewidywał prawie trzytygodniowe wyjście w morze, podczas którego zamierzano przeprowadzić szeroki zakres badań. Przewidywał on testowanie działania Okrętowego Systemu Zarządzania Walką „SCOT” w warunkach stricte wynikających z przeznaczenia okrętu (walka przeciwminowa), dokończenie badań z zakresu bojowego użycia stacji podkilowej „SHL-101/TM” w połączeniu z równoległą pracą pojazdów autonomicznych „HUGIN” i „GAVIA”. A po zakończeniu ich misji wykonanie trzeciego etapu zadania tj. identyfikacji z użyciem naprzemiennym pojazdów podwodnych „MORŚWIN” i „GŁUPTAK”. Etap czwarty, to jest neutralizacja min za pomocą ładunków niszczących, nie był częścią badań na Morzu Północnych, gdyż został w całości zrealizowany jeszcze na Morzu Bałtyckim.

Akustyczne „oczy”

Wprowadzenie na wyposażenie Marynarki Wojennej RP, opracowanej przez OBR CTM S.A., stacji hydrolokacyjnej „SHL-101/TM” pozwoliło „KORMORANOWI” osiągnąć aktualne standardy flot europejskich, mających organiczną zdolność do wykrywania i klasyfikacji min morskich. Zasady działania umieszczonej w dolnej części kadłuba niszczyciela min stacji zostały oparte o impulsy fal akustycznych, przechodzących przez wodę. Najprościej mówiąc, impulsy sondujące, trafiające w nawet niewielkie obiekty takie jak np. miny morskie, odbijają się i trafiają z powrotem do anteny sonaru, przy czym siła odbicia jest tym większa, im obiekt jest „twardszy akustycznie” (np. metal). Dedykowane układy elektroniczne ze złożonymi algorytmami przetwarzania sygnałów analizują odbite sygnały. W ten sposób, przy użyciu wyższych częstotliwości, precyzyjnie rysowany jest obraz napotkanego obiektu oraz ustalana jest jego pozycja. Na tej podstawie dokonywana jest jego klasyfikacja pozwalająca np. zaliczyć go do kategorii „obiektów minopodobnych” czyli takich, których kształt, wielkość, rozmiar czy siła odbitego sygnału (twardość akustyczna) pozwalają zakładać, że może być miną. Stacja pracuje w trzech zakresach fal akustycznych, pozwalając w przypadku niskich częstotliwości na wykrycie obiektów z bardzo dużej odległości, natomiast w przypadku wysokich częstotliwości na detekcję o wysokiej rozdzielczości. Zakres bardzo wysokiej częstotliwości pozwala na klasyfikację obiektów za pomocą cienia hydroakustycznego. Część mechaniczna stacji „SHL-101/TM” zapewnia precyzyjną kompensację przechyłów okrętu. Dodatkowo wbudowane algorytmy komputerowe w oprogramowanie „SHL-101/TM” ułatwiają pracę operatora stacji, zapewniając automatyczne wykrycie napotkanych obiektów. Pełną automatyzację procesu monitorowania sytuacji podwodnej przy użyciu stacji zapewniono poprzez jej integrację w ramach Okrętowego Systemu zarządzania Walką „SCOT”. W trakcie badań eksploatacyjno-wojskowych „SHL-101/TM” wykorzystywana była jako główny sensor okrętowy, którym sprawdzono 54 Mm² dna morskiego. Stacja  pozwoliła wykryć i sklasyfikować liczne obiekty znajdujące się na dnie, wśród których znalazły się tak małe obiekty jak np. metalowa drabinka oraz stalowa linka.

Elektroniczny mózg i serce okrętu

Okrętowy System Zarzadzania Walką „SCOT”, opracowany przez OBR CTM S.A., jest jednym z najważniejszych osiągnięć narodowego programu budowy niszczycieli min. Dzięki opracowaniu i wdrożeniu systemu, ORP „KORMORAN” otrzymał „elektroniczny mózg”, który łączy wszystkie okrętowe sensory i efektory oraz wspomaga załogę w realizacji zadań przeciwminowych. To właśnie to rozwiązanie decyduje o potencjale bojowym okrętu i o jego skuteczności w czasie działań. Można powiedzieć, że ORP KORMORAN, jak i pozostałe jednostki projektu 258, to system zarządzania walką wraz z dołączonymi do niego i zintegrowanymi sensorami i efektorami bojowymi. Do tej pory posiadanie narodowego systemu dedykowanego dla różnych klas okrętów, było domeną tylko kilku nielicznych państw świata. Fakt dołączenia do tego grona naszego kraju, cieszy tym bardziej, że polski „SCOT” jest jednym z nielicznych na świecie systemem dowodzenia i kierowania uzbrojeniem przeznaczonym dla okrętów obrony przeciwminowej. System pozwala przekazywać informacje uzyskiwane z sensorów i efektorów o wykrytej sytuacji oraz dane dotyczące stanu monitorowanych urządzeń. Z drugiej zaś strony przekazuje sygnały sterujące, które nie tylko wspomagają prawidłowe działanie okrętu i wykonanie zadania, z przejęciem kontroli nad sterowaniem okrętem włącznie, ale również decydują o jego bezpieczeństwie. Rdzeniem systemu jest oprogramowanie, wielofunkcyjne konsole, serwery, dedykowane sterowniki i stacje robocze, które realizują wszelkie obliczenia, integrują i rejestrują informacje, pomagają w nadzorowaniu pracy poszczególnych podsystemów oraz wspomagają załogę w wypracowaniu decyzji.

Sercem okrętu jest BCI (Bojowe Centrum Informacyjne) w którym gromadzone są  wszystkie dane wykorzystywane do realizacji zadań. To właśnie w BCI odbywa się tworzenie połączonego obrazu sytuacji taktycznej z danych spływających od własnych sensorów oraz źródeł zewnętrznych. System SCOT wspomaga operatorów w identyfikacji i klasyfikowaniu tego, co zostało wykryte, jak również pomaga przygotować i wykonywać scenariusze, np. przeciwdziałania zagrożeniom. Zadania te są realizowane w oparciu o dane pozyskiwane w czasie rzeczywistym. Takie jak uzyskiwane z podsystemów okrętowych, nawigacyjne oraz meteorologiczne. BCI jest także miejscem, skąd może być kontrolowany praktycznie cały okręt.

DRONY MORSKIE

Niszczyciel min „Kormoran” poza swoim głównym sensorem - stacją hydrolokacyjną, dysponuje szerokim wachlarzem morskich dronów, które wykorzystywane były w trakcie badań do poszukiwania, klasyfikacji oraz identyfikacji min. Planowanie ich misji oraz sterowanie nimi odbywało się za pomocą konsol, zintegrowanych w ramach systemu „SCOT”. Bezpośrednio do mapowania dna wykorzystywano, wyposażony w sonar z syntetyczną aperturą,  autonomiczny pojazd podwodny „HUGIN”. Dron przeznaczony jest do samodzielnego operowania z dala od okrętu, włączając w to zasięgi poza horyzontalne, a jego kontrola może odbywać się zarówno poprzez fale hydroakustycznej, jak i łączność satelitarną. W trakcie prowadzonych na Morzu Północnym badań eksploatacyjno-wojskowych „HUGIN” przebywał pod wodą łącznie  przez ponad 90 godzin, „przeczesując” obszar dna morskiego o powierzchni około 49 Mm² (170 km2) i dostarczając ponad 6 Tb danych sonograficznych wysokiej rozdzielczości (rzędu 4 cm).  Pojazdu używano w trybie docelowym, czyli realizując misje zupełnie autonomiczne o czasie trwania przekraczającym 24 godziny. Umożliwiło to zdecydowane przesunięcie górnej granicy warunków pogodowych w jakich może działać niszczyciel min – opierając się na szczegółowych prognozach pogody na 24 – 36 godzin, w dalszym ciągu prowadzono działania przy wietrze 7°B i stanie morza 6, co było dotychczas niemożliwe przy użyciu klasycznych sonarów podkilowych. Dodatkowo podniesiono również znacznie górną granicę w zakresie efektywności przeszukania obszaru podwodnego, użytkując jednocześnie kilka systemów przeciwminowych (SHL 101T/M, APP HUGIN i APP GAVIA). Świadczy to jednoznacznie o słuszności koncepcji przyjętej podczas projektowania i budowy ORP KORMORAN jako jednostki „wielonarzędziowej” (ang. toolbox).

Do identyfikacji odnalezionych obiektów wykorzystywano naprzemiennie pojazdy opracowane przez Politechnikę Gdańską:  jednorazowy samobieżny ładunek wybuchowy „GŁUPTAK” (w wersji inspekcyjnej) oraz modułowy pojazd podwodny „MORŚWIN”. Pojazdy, do tego celu wyposażone zostały w kamery, sonary wysokiej rozdzielczości (BlueView 900) oraz własny napęd. Ich sterowanie odbywa się odpowiednio za pomocą światłowodu oraz kabloliny.

Ostatni z wymienionych pojazdów poza funkcją inspekcyjną, wykorzystywany jest również w trybie bojowym do niszczenia min. W tej opcji przystosowano go do przenoszenia opracowanych przez OBR CTM S.A. ładunków wybuchowych do niszczenia min morskich „TOCZEK”.

TERAŹNIEJSZOŚĆ CZY PRZYSZŁOŚĆ?

Badania eksploatacyjno-wojskowe prowadzone przez okres prawie trzytygodniowego rejsu na Morzu Północnym, pozwoliły pomimo niesprzyjających warunków meteorologicznych, na przeprowadzenie założonych testów. Udało się sprawdzić poprawność działania Okrętowego Systemu zarządzania Walką „SCOT”  oraz licznych sensorów okrętowych przeznaczonych do poszukiwania, klasyfikacji i identyfikacji min morskich. W trakcie badań sprawdzono 101 Mm² (341 Km²) dna morskiego. Należy pamiętać, że nawet najlepszy okręt, bez sprawnej załogi nigdy nie będzie w stanie samodzielnie spełnić postawionych przed nim zadań. W przypadku „KORMORANA” okręt wraz z załogą złożoną z doskonałych specjalistów, spisał się doskonale, tworząc wraz z nimi oraz wspomnianymi systemami i urządzeniami jeden zgrany i sprawnie funkcjonujący organizm.

W wielu marynarkach wojennych okręty klasy niszczyciel min powoli odchodzą w zapomnienie. Nadszedł trend budowania systemów autonomicznych zarówno do rozpoznania jak i niszczenia, dla których macierzystą jednostką są specjalnie zaprojektowane okręty-platformy operujące poza rejonem zagrożonym minami. „Ale któż to wie, gdzie te rejony się zaczynają, a gdzie kończą?”. W tym ujęciu polski niszczyciel min jest tak zwaną jednostką hybrydową, co oznacza, że może działać zarówno w rejonie bezpośredniego zagrożenia (czyli na polu minowym),  na co pozwala mu konstrukcja kadłuba (stal niemagnetyczna) i zamontowana w nim stacja hydrolokacyjna, jak i z pewnej odległości pozostając zupełnie bezpiecznym, poprzez zastosowanie technik w pełni autonomicznych (pojazdy HUGIN i GAVIA).

Polski produkt, oferujący nową klasę okrętu, „Niszczyciela Hybrydowego”, łączy w sobie wszystkie zdobycze technologiczne, zapewniające nie tylko wysoką wydajność w zakresie poszukiwania i niszczenia min, ale również bezpieczne poruszanie się w rejonie znajdowania się obiektów niebezpiecznych. Potrafi perfekcyjnie zminimalizować swoje pola fizyczne, jest w stanie operować w rejonach skażonych bojowymi środkami trującymi, nie narażając załogi na utratę zdrowia. Ale to nie wszystko, co można o nim powiedzieć. Dzięki badaniom eksploatacyjno-wojskowym na nowobudowanych jednostkach wprowadzono wiele kluczowych modyfikacji, które nie tylko zwiększą jego wydajność w zakresie poszukiwania i niszczenia min ale również zapewnią całe spektrum obron. A jak? Począwszy od budowania świadomości bojowej w górnej półsferze, dzielenia się tą świadomością z innymi, aż po niszczenie nie tylko obiektów nawodnych, ale również szybko poruszających się obiektów powietrznych. W konsorcjum stoczni Remontowej Shipbuilding S.A., OBR CTM S.A. i PGZ Stoczni Wojennej S.A. – jutro jest dzisiaj.

Artykuł przygotowany przez OBR CTM S.A.