Il est sous-marin sous-marine importante plate-forme de guerre, joue un rôle très important dans la marine nationale, ses caractéristiques comprennent la reconnaissance cible sous-marine, les navires ennemis d'attaque, la guerre anti-sous-marine côtière, les opérations coordonnées sur terre et ainsi de suite. Système de sonar d'étrave du bateau sous-marin comprend un sonar multifonctions intégrée, sonar à réseau de flanc, sonar à réseau remorqué et communications sonar peut être réalisé sur des navires de surface, sous-marins et autres détection de cible sous-marine, l'identification, le suivi, il peut être utilisé pour une communication sous-marine et la navigation, les navires de surface de coordination et des avions de guerre anti-sous-marine.
Ces dernières années, avec l'application de la technologie de réduction du bruit furtif, sous-marine technologie de guerre acoustique, la dissimulation sous-marine et la mobilité a été grandement améliorée, bruit rayonné des sous-marins (1 KHz à) niveau du spectre a des conditions de mer avec zéro bruit ambiant plutôt, réduire encore que le bruit ambiant, l'approvisionnement en eau et laisser tomber le potentiel d'apporter un degré de difficulté. Les efforts nationaux visant à améliorer la capacité de potentiel d'exploration, la construction du système anti-sous-marin, tout en développant activement les forces anti-sous-marine, et se concentrer davantage sur le développement de l'équipement anti-sous-marine à base de sonar. Basé sur le développement du sonar sous-marin, les travaux de sonar sous-marin, ainsi que les composants du système de sonar sous-marins étrangers pour le développement d'une brève introduction.
Les travaux d'un sous-marin
Sonar utilise la détection acoustique sous-marine cible, l'identification, la localisation et dispositif de communication, se compose généralement d'un groupe de réseau de transducteur, des armoires électroniques et de l'équipement auxiliaire. un moyen de transducteur pour la conversion est réalisée entre l'énergie électrique et acoustique, l'onde acoustique peut convertir l'information acoustique en informations électriques sont réalisées, en fonction de la fonction peut être généralement divisé en le transducteur d'émission, le transducteur de réception et un transducteur de déplacement monostatique. armoires électroniques en général se compose du module de transmission, module de réception et un module d'affichage et de commande. L'équipement auxiliaire comprend une alimentation électrique, les câbles et la récupération de sonar, des dispositifs d'administration.
Sonar leur travail peut être divisé en deux types de sonar actif et sonar passif. sonar actif émet des ondes acoustiques, et un écho détecter des objets dans l'eau (par exemple, des glaces, des mines, torpilles, des navires et des sous-marins). sonar actif estimation de la distance de la cible basée sur la différence de temps de retard entre le signal émis et le signal d'écho; Presse selon cible d'estimation de front d'onde direction normale, l'écho de la phase, la forme cible d'estimation de la variation d'amplitude de caractéristiques, le mouvement. signal acoustique de réception passive des navires, des sous-marins et d'autres cibles sous-marines émis, pour détecter l'information de position cible et analogue, sans exposition de la cible elle-même. sonar sous-marin américain divisé en trois catégories en fonction des fonctions de travail, y compris le sonar de recherche active, le sonar d'attaque passive et alerte sonar passif. Au cours des dernières années, le sous-marin ne voulait pas exposer leurs propres objectifs, l'affaiblissement progressif des besoins de recherche de sonar de la marine américaine active, plutôt se concentrer sur le sonar d'attaque passive et alerte sonar passif].
Deuxièmement, les composants du système sonar sous-marin
À l'heure actuelle, est équipé d'un réseau de sonar d'étrave de bateau, le flanc sonar de tableau, et un tableaux de sonar de tableau de ligne de remorquage sonar de communication et comme un mûrissent équipement sous-marin général Polytype différentes fonctions de l'équipement sonar, les États-Unis « Virginie-classe » Les sous-marins, par exemple, réaliser une recherche active, les fonctions, alerte passive-agressive passive.
tableau de sonar d'étrave de bateau
arc sous-marin est la meilleure position de montage des réseaux sonar, la position relative des autres sous-marins, l'espace grand arc en bateau, à faible bruit, vision large, de sorte tableau de sonar d'étrave de bateau est également connu comme « sonar de bataille », système sonar sous-marin est le plus l'un des équipements importants. sonar de gamme bateaux généralement à la fois d'émission et de réception, la recherche active d'alerte d'attaque d'arme passive et un guide, ce qui permet le ciblage, l'identification, le suivi et les fonctions de communication, ce qui affecte directement la performance de l'ensemble des systèmes sonar. réseau de sonar de bateau à grande ouverture acoustique, peut couvrir le bas, moyen, élevé élevé ou même ultra fréquence, de grand diamètre à deux dimensions directions verticale et horizontale qui améliorent considérablement les performances du sonar, notamment en augmentant l'ouverture verticale, d'améliorer efficacement la l'effet de sonar à distance et de la résolution verticale.
sonar de gamme bateau est généralement classé dans un sonar de réseau cylindrique, boule et sonar de tableau sonar de tableau conformationnelle. Depuis la proue du bateau de l'espace plus généreux, disposé généralement volumineux réseau de sonar cylindrique ou sphérique, car encombrants sonar, l'ouverture acoustique, basse fréquence, la puissance de transmission élevée, si forte capacité de détecter une large gamme de surveillance de l'espace. Balle sonar de réseau peut être mis en uvre rotation verticale uniforme du faisceau, et un faisceau sonar à réseau cylindrique réalisée au cours de la rotation, varie en fonction de la largeur du faisceau en élévation dans la direction verticale. réseau sonar conforme à réseau de sonar à réseau de sonar cylindrique, sphérique d'une construction simple, un grand champ de vision, une grande ouverture acoustique.
sonar de réseau flanc
réseau de sonar à réseau flanc généralement disposé le long d'une coque longitudinale, la fréquence de travail est faible, un grand gain de place, la détection d'un plus grand angle de 120 °, une plage de travail plus grande. sous-marins modernes flanc sonars tableau Il existe deux types principaux: l'un est une forme de bande, les côtés gauche et droit du bateau se trouve, une sorte de tableau est un trois plan, les côtés du bateau à gauche et à droite. Etant donné que la coque du sonar de réseau de flanc des deux côtés, par rapport au réseau de sonar d'étrave du bateau, qui détecte plus loin, une plus grande zone de surveillance, il peut être utilisé pour la détection de la mine, et d'éviter de haute et basse vitesses de surveillance à distance.
ligne traînée sonar de réseau
Sonar remorquée sous-marine ligne située, peut être éliminé détection sous-marine, identification des aveugles, avec le réseau de sonar d'étrave de bateau, un tableau de flanc tous azimuts détection sonar. Afin d'éliminer la coque sur la détection de Linear Array, l'ambiguïté d'identification, propice à la détection de la distance à basse fréquence, et l'indication d'avertissement à distance pour fournir missile sous-marin à une distance de cible, emploient généralement deux réseau de ligne de remorquage du sonar sous-marin. Par rapport à d'autres sonar, la coque de sonar tableau de dragline peut se débarrasser des restrictions sur la taille du tableau, la grande ouverture acoustique, a une portée de détection lointaine et de haute précision, deviennent l'objet de forces navales concurrentes recherche.
communication réseau de sonar
réseau de sonar de communication par plusieurs groupes de transducteurs de réseau directionnel composé du signal de modulation à l'aide des transducteurs d'émission émettent, par les transducteurs de réception pour obtenir transducteur de signal des informations précises de traitement de tableau, généralement utilisé avec des sous-marins et des navires de surface ou de sous-marins liaison de communication entre les deux.
États-Unis, sous-marins « classe Virginia »
En troisième lieu, le développement du sonar sous-marin étranger
A partir des années 1920 à aujourd'hui, le développement d'équipements sonar aux États-Unis près de 100 ans d'histoire. États-Unis attache une grande importance au développement des équipements sonar, mis beaucoup de main-d'uvre, les ressources matérielles seront mises dans une variété de nouvelles technologies, les derniers résultats de la recherche à d'autres domaines de l'équipement sonar scientifique dans le processus de développement. À l'heure actuelle, l'équipement de l'US Navy au nom de niveau le plus avancé au monde, qui est le plus vaste pedigree, le plus grand équipement et les plus technologiquement avancés et le développement d'autres pays sonar de la marine est relativement lente, une plus petite échelle. Une bonne compréhension du développement de l'équipement outre-mer, les leçons apprises et les faiblesses d'éviter, le développement d'équipements sonar naval de la Chine est importante.
développement de sonar sous-marin américain
Pendant la Seconde Guerre mondiale, la tâche principale est d'attaquer les navires de guerre sous-marins américains et japonais des navires de transport passé, en plus de la mise en uvre de Bray, de reconnaissance et des missions de transport de troupes. La marine américaine est l'objet de l'étude était les sous-marins de profondeur de plongée et d'endurance, pour suivre la cible, le sous-marin principal équipé de série de WCA sonar. WCA-2 sonar se compose de trois sous-systèmes: le premier sous-système est un récepteur JK / QC, des cristaux de tartrate de potassium JK hydrophone d'écoute seulement pour la détection, QC écho magnétostrictif transducteur pour la mesure de distance, à la fois On ne peut pas travailler simultanément; QB deuxième sous-système en utilisant la fonction transducteur atteindre allant cristaux de tartrate de potassium, le transducteur de QB bande de fréquences de fonctionnement plus large que la gamme de transducteur QC, le troisième sous-système transducteur magnétostrictif comprenant seulement NM il est, pour le sondage. 1950, les sous-marins américains équipés de WFA ou BQS-3 (WFA modifié) général sonar actif pour répondre aux besoins opérationnels du sous-marin sous-marin. RDE appartenant sonar projecteur, sous-marine acoustique allant peut être atteint, et la détection de torpilles sous-marines fonctions de communication. WFA faible efficacité de la recherche, pour améliorer l'efficacité de la recherche, la QHB de la marine américaine a développé pour le sous-marin nucléaire « Nautilus » dans les équipements. « Nautilus » sous-marin nucléaire est le premier sous-marin à propulsion nucléaire pour la marine américaine, est le premier sous-marin à propulsion nucléaire au monde, lancé en 1954, le sous-marin équipé d'un sonar 2 QHB-1 et ont été installés dans le fond de la plate-forme de bateau. La fin de la Seconde Guerre mondiale, les Etats-Unis en temps de guerre les plus avancés sous-marin U-XX et beaucoup d'informations pertinentes à la maison d'une analyse approfondie de l'Allemagne, et est équipé de la conception GES prototype Array bateau amélioré sonar passif, développé les années 1950, la meilleure performance de l'équipement uN / sonar BQR-2. BQR en utilisant un rayon de 1,22 m antenne sonar, une hauteur d'environ 1m cylindrique mode de manoeuvre, comprenant un des éléments de réseau vertical 48, et peut atteindre pleinement direction de balayage directionnel de balayage de 360 °, la bande de fréquences de fonctionnement de 150Hz ~ 15KHz.
Ce bateau à voile à des conditions de faible vitesse stratosphérique, les navires à grande vitesse la distance de détection maximale est d'environ 27 km. En 1955, la Marine américaine pour la première production de masse de temps des quatre première génération attaque sous-marine - sous-marins d'attaque « skate-classe ». sous-marins d'attaque « Skate-classe » en service en 1959, relativement « Nautilus » sous-marin nucléaire, moins de bruit, BQR-2 est équipé de BQS-4 système sonar passif et sonar actifs. BQS-4 réseau de sonar cylindrique portion de proue de bateau positionné, l'élément de réseau 480, un diamètre d'environ 1 m, la fréquence de fonctionnement est 30KHz. Ce bateau à des conditions isothermes faible couche de vitesse, la distance de détection est pas moins que le navire 18,5 km à grande vitesse. "Classe bonito" sous-marins d'attaque de deuxième génération sont entrés en service en 1961, également utilisé BQS-4 sonar actifs et des systèmes sonar passif BQR-2. Fin des années 1950 Raytheon a commencé à développer la sphère sonar, afin de réduire le bruit propre, la détection de signaux à basse fréquence. Respectivement, aux Etats-Unis « batteuse stade » trois générations, « niveau de l'esturgeon » quatrième génération de sous-marins d'attaque montés antenne sonar sphérique BQS-6, la base formée d'une matrice en matériau céramique piézo-électrique, un diamètre d'environ 3,6 m, un total de 1245 piquet , qui est une étape de formation de faisceau analogique, la modification ultérieure du produit sous forme d'un ordinateur numérique.
Après la Seconde Guerre mondiale pendant longtemps, les sous-marins américains sont en position de leader. Depuis les années 1970, dans l'Union soviétique pendant la guerre froide, laborieuse technologie sous-marine de recherche, après environ 10 ans, a fait une percée dans la réduction du bruit sous-marin furtif, ce qui réduit considérablement la distance par rapport à l'armée américaine, les États-Unis était un défi sans précédent. La tâche principale du sous-marin d'attaque des États-Unis pendant la guerre froide avec l'Union soviétique dans la confrontation sous-marine des sous-marins, la surveillance à long terme pour suivre et d'obtenir le commandement de la mer. La technologie sous-marine « Los Angeles-classe » est le plus grand succès de l'histoire d'une marine américaine sous-marin nucléaire, a maintenant en service. Le bateau en forme et la conception des machines mesures de réduction du bruit ont été prises pour améliorer les capacités de réduction du bruit furtif, également équipé d'un système sonar BQQ 5 à haute performance intégré, le système comprenant un sonar sphérique de bateau AN / BQS-13DNA, BQG5D ouverture largeur flanc sonar de réseau, TB-16 et TB-23 sonar remorqué, BQS-15 sonar actif à haute fréquence, MIDAS exploration de l'eau glacée et la mine chute sonar. Ce bateau de travail peut être active et passive, technique de balayage à faisceaux multiples numérique, vous pouvez suivre simultanément plusieurs cibles.
sous-marin « Seawolf-classe » appelé pour le 21e siècle, les sous-marins d'attaque, très longtemps dans les eaux de l'Atlantique près de la patrouille anti-sous-marin soviétique, il y a une excellente capacité de détection sonar. portion de proue de bateau sous-marin « classe loup de mer » avec un réseau de sonar sphérique par deux sphères supérieure et inférieure, la sphère est un réseau de récepteur passif, le réseau émetteur actif pour la sphère, environ 2.870 éléments de réseau. Pose à proximité de la matrice passive de réception de la couche 3 de la matrice enrobant, l'espacement d'élément de réseau d'environ 0,75 M, un total de 96 éléments du tableau. En outre, afin d'améliorer le gain de tableau, la coquille de la coque de sous-marin « de la classe Sea Wolf » est monté sur la ligne matrice de sonar TB-29 remorquage ligne fine de pression gauche, la poursuite TB droite conduite sous-marine « classe Los Angeles » monté dans la coque -16 réseau de sonar de traînée de la ligne d'épaisseur, les deux réseaux sont libérés à travers le cathéter. TB-23 fine-line ouverture sonar remorquage ligne réseau TB-16 quatre fois la longueur acoustique, mais le débit relativement élevé de bruit.
Comme l'Union soviétique effondré, la guerre froide, le sous-marin militaire des États-Unis dans les profondeurs de l'océan a fait une commande absolue de la mer, la mission USS a également changé pour faire face à la guerre régionale dans la lutte anti-sous-marine côtière, la coordination des opérations sur terre et ainsi de suite. Par conséquent, la marine américaine a abandonné les « Seawolf-classe » sous-marins développent plutôt petit déplacement, largement utilisé, peut être utilisé pour attaquer les sous-marins en mer des opérations, la septième génération de classe de sous-marins d'attaque, des sous-marins « de la classe Virginia » est né. sous-marins de la classe Virginia « » à faible coût, haute performance, à la fois l'océan guerre anti-sous-marine, mais aussi en mer, il a été produit en masse depuis servi dans la marine américaine. sous-marin « Virginia classe » en 2004, avec un service formel 2018 déjà 16 dans l'eau, qui est équipé d'AN / BQQ-10 (V) du système 4 de sonar, le système comprenant sonar de réseau de proue bateau BQQ-10, le flanc à grande ouverture léger array (LWWAA) sonar, TB-16 ligne de remorquage sonar de réseau de ligne en gras, TB-29A sonar de réseau de ligne de traction de lignes fines, BQS-2 sonar de détection de glace de navigation. BQQ-10 peut être d'une manière active sonar sous-marin ciblage, le ciblage des informations via l'ordinateur transmis en continu dans le système de commande de tir, afin de faciliter les objectifs précis d'attaque. De plus, il peut être utilisé pour détecter des objectifs de sonar passif, le suivi et les communications sous-marines. Interrupteur sous-marin « Virginia de classe » dans le second lot de large ouverture sonar (LAB) BQQ-10 pour remplacer le réseau de sonar d'étrave du bateau sphérique original, grandement amélioré la capacité de détection passive et la fiabilité du système. La matrice de LWWAA se compose de six groupes, chaque rangée contenant un groupe 448 d'éléments de tableau, un total de 2.688 éléments de réseau. LWWAA utilisant hydrophone sonar est faite, par comparaison avec BQG-5, ce qui réduit considérablement le poids du groupe de matrices, et un ordre de grandeur plus grande sensibilité. Par rapport au « Seawolf-classe » sous-marins équipés de fine ligne TB-29 ligne de remorquage sonar à réseau, mince ligne TB-29A sonar de réseau de ligne de remorquage augmentée ouverture acoustique, l'amélioration de la prise de réseau. Ces dernières années, avec le développement de la technologie de fibre optique hydrophone, fibre optique hydrophone réduire davantage la taille, la stabilité dans le travail sous l'eau, afin d'améliorer encore la fiabilité de l'importance croissante de la marine américaine sur l'application de hydrophone à fibres optiques, la production quantitative TB-33 fibre superfine flûte sismique et tout-optique de lumière ouverture largeur antenne sonar, une partie de l'équipement a été dans le sous-marin « Virginia de classe ».
Sous-marins russes « Kilo »
développements dans d'autres pays sonar sous-marin
arc bateau développement array sonar
équipements sous-marins soviétiques à l'basée sur la baie sonar d'étrave bateau cylindrique, comme l'équipement dans les « rayons 3 » « V-classe » sous-marin MTK300 Ruby, « S-classe » et sous-marine MTK540 « AK-niveau », 877 « Kilo « sous-marins MTK400 série, ces volumineux sonar, l'ouverture acoustique, basse fréquence, haute puissance de transmission, peuvent réaliser la détection de cibles à longue portée. Dans lequel, MTK540 « rayons -3 » état passif plage de détection cylindrique de sonar à réseau jusqu'à 60 ~ 80 km, la condition actif peuvent cibler le positionnement précis dans une plage de 35 km, une meilleure performance globale. système des systèmes sonar intégrés TSM-2233 de la France et l'équipement sous-marin en Allemagne en 2144 des réseaux de sonar d'étrave de bateau sont également cylindrique.
L'ex-Union soviétique la Russie pour passer à l'arc-ball sonar de tableau, les équipements tels que le type 885 sous-marins « Yasen-classe » Ya Alex sonar géant tableau de balle, son diamètre a atteint 6 m. Étant donné que la matrice de billes sonar certains inconvénients, tels que le coût élevé, des exigences élevées de traitement, et un énorme volume d'espace occupé par toute la proue du bateau, des tubes lance-torpilles menant à la nécessité de déplacer tout le système est conçu pour apporter beaucoup de difficultés dans la coque, et sonar de tableau conformationnelle simple ingénierie, large gamme de visualisation, grande ouverture acoustique, de sorte que la Russie « niveau LADA » arc bateau sous-marin utilise un grand sonar de tableau conformationnelle pour remplacer le sonar de tableau de balle d'origine.
développement sonar de tableau flanc
À l'heure actuelle, selon les différents sous-marins de la marine Etats équipés de besoins opérationnels de différents types, différentes performances du sonar de tableau de flanc. France DUUX-5 sonar de type ternaire mode de formule manoeuvre (côtés droit et gauche de la répartition plane de bateau de formule passive trois yuan Array). Thales français TSM-2233 a développé le système de sonar intégré avec une structure modulaire, adaptée au côté intérieur de la matrice est améliorée, peut répondre à différents besoins. Système de sonar passif TSM-2233 peut être à bande étroite adaptatif de traitement de signaux, à large bande et le signal de bruit temporel, la capacité anti-interférence. L'équipement de système de réseau de flanc sonar sur les Français « classe inflexible », « niveau Triumph », sous-marins d'attaque « classe Ruby », ainsi que les sous-marins « Santa Cruz de classe » de l'Argentine, sous-marins « Xi Shama-classe » de l'Inde sur le Pakistan, les sous-marins de classe "Agosta 90B". En outre, la société a également développé une TSM-2233 sonar de tableau de flanc, deux sous-marins réseau plan réparti sur les deux côtés, peut être sonar basse fréquence passive, sous-marins actuellement assemblé en Norvège sous-marins « classe Ural », Australie « classe Collins » et le Chili le sous-marin « Scorpion-classe ». De même, la société allemande Atlas FAS-3 deux équipements sonar de tableau de flanc en Allemagne et en Italie 212A sous-marin, la Corée du Sud 209214 sous-marins et l'achat de sous-marins plus de 20 pays, bande de fonctionnement 10Hz ~ 2,5 Hz, ce qui permet à distance passive sous-marine capacité de détection de cible. Mais le sonar de tableau de flanc sous-marin russe est plus unique, généralement de grande taille basée sur la baie conformationnelle, 971 sous-marin « classe Akula » équipé d'un ouïes de requin sonar de tableau conformationnelle.
ligne drag développement de sonar de tableau
En 1977, les Britanniques ont commencé à développer le type 2026 sonar remorqué, 1500m de longueur de streamer sonar, 100m de longueur de son segment de tableau, la bande de fréquence de fonctionnement est de 10 ~ 100Hz, l'équipement de quatre sous-marins de la Royal Navy « Walrus-classe ». Les derniers sous-marins de la classe « intelligente » britannique est susceptible de se référer à la ligne de remorquage de tableau de TB-29A États-Unis, en utilisant deux sonar de tableau de ligne de remorquage. En 1991, l'Allemagne et les Pays-Bas pour étudier conjointement le sonar de réseau remorqué actif à basse fréquence, de 1994 à 1997 mené plusieurs essais en mer. La recherche française DSUV-61, sonar sous-marin DSUV-62 indépendant tracté sonar streamers à environ 400 m, la section de réseau acoustique d'environ 100 m, un diamètre d'environ 50 ~ 80 mm, l'équipement dans les sous-marins « bijou ». Australian Navy, des sous-marins "Collins-classe" sont équipés de TB-23 remorque sonar line array mince ligne. ligne de remorquage sonar de tableau de SUBTASS canadien ayant un diamètre de 60.3m, 266m de longueur, la bande de fréquences de fonctionnement 5 ~ 3200 Hz, l'équipement dans les sous-marins « niveau Oberon » et « classe Victoria ». Russie 971 sous-marins de classe « Akula » équipés MTK540 « Ray -3 » sonar basse fréquence antenne remorquée.
IV Conclusion
Marine de guerre anti-sous-marine a été mise au point, jusqu'à présent, le sonar est encore le seul moyen efficace de réaliser sous la détection à distance, il est de saisir Navy sous la surveillance et le contrôle des moyens primaires. Ces dernières années, avec la technologie de réduction du bruit furtif, sous-marine de guerre acoustique pour améliorer la technologie, le potentiel d'exploration de sonar traditionnel ne peut pas répondre aux besoins et améliorer la performance sonar, pour augmenter la taille du tableau, le développement de nouveaux Marine Etats hydrophone à devenir une priorité absolue. Cet article décrit le principe de fonctionnement du sonar sous-marin, les composants du système, le développement et l'application des États-Unis et d'autres pays de l'équipement sonar sous-marin, a une certaine valeur de référence pour la technologie anti-sous-marine maître.
