Rosjanie tracą przewagę w zakresie "wyciszania" okrętów podwodnych

Rosyjska prasa próbuje teraz nerwowo zgadywać na czym polega istota francuskiego rozwiązania. Wiadomo, że pokrycie anechoiczne stosuje się, by stłumić dochodzące do okrętów podwodnych fale akustyczne wysłane przez aktywne sonary przeciwnika. Ma ono też wytłumić hałasy dochodzące z wnętrza okrętów podwodnych - wykrywane przez obce, pasywne stacje hydroakustyczne.

Sonar aktywny działa na zasadzie pomiaru mocy i kierunku sygnału akustycznego odbitego od okrętu. Pokrycie anechoiczne może utrudnić wykrycie takiego sygnału, albo w najlepszym przypadku – nie pozwolić na jego klasyfikację. Sonar pasywny działa natomiast odbierając dźwięki wyróżniające się akustycznie na tle szumu środowiska wodnego. „Szczelne akustycznie” pokrycie anechoiczne może w prowadzeniu takiego nasłuchu skutecznie przeszkadzać.

Czym są materiały anechoiczne?

Materiały „absorbujące” dźwięk są już wykorzystywane na okrętach podwodnych od dawna. W przypadku polskiej Marynarki Wojennej jest nimi pokryty zakupiony od Rosjan ORP „Orzeł” – czyli jednostka projektu 877E. Na okrętach podwodnych najczęściej wykorzystywane są płyty gumy wypełnionej pęcherzykami powietrza (działające jak „amortyzatory” zmniejszające ciśnienie wywołane dochodzącą falą akustyczną), które przyczepia się specjalnymi klejami do zewnętrznego, metalowego kadłuba. Stopień pochłaniania zależy od właściwości i składu użytego materiału, od jego grubości i kształtu.

W przypadku grubości i kształtu trzeba było jednak iść na kompromis pomiędzy uzyskanym efektem, a właściwościami bojowymi wykorzystujących pokrycia okrętów podwodnych. Najlepsze właściwości pochłaniające mają bowiem powierzchnie z wieloma wypustkami (co jest wykorzystywane np. w studiach nagraniowych). Jednak w przypadku okrętów podwodnych zaburzało by to opływ wody zmniejszając prędkość i generując dodatkowe szumy.

Wiadomo również, że im większa grubość pokrycia tym lepsze tłumienie. Jednak i tu trzeba było iść na kompromis biorąc pod uwagę ciężar użytych materiałów oraz ich koszty. Dlatego na okrętach podwodnych stosuje się pokrycia mające średnią grubość nie przekraczającą kilku centymetrów.

Francuska „rewolucja” czy po prostu fachowe obliczenia

Tymczasem według Rosjan Francuzom udało się stworzyć materiał absorbujący o grubości kilku milimetrów, który jest w stanie pochłonąć do 99% przychodzącej energii akustycznej. Co ciekawe, francuscy naukowcy nie wymyślili przy tym niczego nowego. Zastosowali bowiem materiał gumowy, w którym rozmieszczono pęcherzyki powietrza. Do jego stworzenia użyli jednak najprawdopodobniej komputerowej symulacji pozwalającej wybrać odpowiedni kształt pęcherzyków powietrza (kulisty), sposób ich rozłożenia oraz skład zastosowanego materiału. Jak już wspominałem pochłanianie energii zależy bowiem od właściwości sprężystych gumy i promienia kulek powietrza.

Co więcej Francuzi opracowali również sposób sprawdzenia otrzymanych w ten sposób materiałów, stosując zarówno symulację komputerową jak i laboratoryjne badania fizyczne. W tym drugim przypadku nie użyto jednak typowych sygnałów sonarowych wykorzystywanych przez systemy ZOP (o częstotliwości nie większej niż 20 kHz), ale fale o większej częstotliwości (MHz), odpowiednio zmniejszając grubość materiału (do 230 μm) i średnicę pęcherzyków powietrza.

Rosjanie są zaniepokojeni pracami Francuzów ponieważ wcześniej sami dominowali w dziedzinie systemów pochłaniających fale akustyczne i to zarówno, jeżeli chodzi o sam materiał, jak i technologie jego montażu. O ile bowiem zachodnie okręty podwodne często wracały z patrolów z utraconą częścią paneli anechoicznych, o tyle w przypadku rosyjskich jednostek takie wypadki zdarzały się o wiele rzadziej.

Rosjanie pracowali również nad materiałami o strukturze skóry rekina i nad powłokami aktywnymi, które byłyby nafaszerowane dużą ilością detektorów akustycznych. Po wykryciu dochodzącej fali sonarowej miały one generować sygnał tłumiący o przeciwnej fazie. Prace prowadzone przez państwowe centrum badawcze Kryłowa w Sankt Petersburgu nie zostały jednak wdrożone na okrętach podwodnych, prawdopodobnie ze względu na brak odpowiednich środków finansowych.