Подводные лодки

Эффект Доплера ощутим, когда поезд даёт гудок при своём приближении. Звуковая волна сжимается, делая звук более высоким, чем когда он проходит мимо. Когда поезд удаляется, то звуковая волна рассеивается, делая звук более низким. Также и в нашем случае: цель, приближающаяся к вам, повышает частоту звука, то время как удаляющаяся понижает её.

Когда компьютер выдает все частоты, близкие к посланному сигналу, цель появляется на экране. Результат, выводится на экран с прямоугольными координатами, а не с круговыми, как на экране радара.

Курс 000 (север) находится в центре, справа от него расположены деления от 0° до 180°. Деления от 181° до 359° находятся слева от центра. Интенсивность поступающего активного сигнала и расстояние рассчитываются вертикально с помощью точек. Направление с самым большим числом активных точек — активное направление возврата сигнала, а вертикальное деление с преобладанием активных точек — местоположение цели. В реальности, когда на кону стоит жизнь подлодки, пытаться прочитать информацию с активного сонара — это все равно что считать чайные листочки. Полученный результат порой не стоит затраченных вами усилий. Обычно лучше использовать пассивный сонар для проведения анализа движения цели.

Вероятность сбоя в системе сонара возрастает во время нахождения подо льдом, когда огромные глыбы льда отражают сигналы со всех сторон. У вас на экране появляется лишь расплывчатое пятно.

Русские довели сонар до совершенства. Они используют высокочастотный активный сонар, чтобы подтвердить расстояние до цели, за мгновение до того, как выпустить торпеду. Основной активный сонар проходит в классификации НАТО под названием «деревянная колода», потому что он издает звук, похожий на тот, который получается, если ударить одной деревяшкой о другую. Если вы услышали этот звук, то позовите дежурного офицера и скажите ему, что необходимо произвести быстрый пуск ракеты или торпеды, не тратя время на прицеливание, потому что вы в шаге от того, чтобы «поймать» русскую торпеду.

Преимущество подводника: пассивный широкополосный сонар

Пассивный сонар — преимущество подводника. Он состоит из комплекта микрофонов, которые «слушают» подводные звуки (знающие люди называют их гидрофонами). Пластинки гидрофонов располагаются поверх металлических пластин корпуса. Эти гидрофоны «слушают» звуки океана на всех частотах.

Сферическая поверхность с гидрофонами заключена внутри конуса из фибергласа в носовой части подлодки. Купол сонара — зона свободного затопления, поэтому сфера постоянно погружена в воду и слушает окружающие звуки на всех частотах. Слушание на всех частотах одновременно называется широкополосным. Это похоже на то, как если бы слушали радио, которое принимало бы все радиостанции одновременно, а вам бы нужно было выделить звук одной из всех других.

Если вы слушаете с помощью гидрофонов звуки на определённом направлении (сфера позволяет выбрать определенные пластинки, повернутые в нужном направлении), вы услышите шум дождя, журчание ручья, ветер в деревьях или шум волн, разбивающихся о берег, — всё это так называемые «белые шумы», или широкополосные шумы. Шум будет громким в направлении движения судна, близкого или далёкого.

Дисплей системы широкополосного сонара называют «водопадным». Просто потому, что он напоминает водопад. Обычно на нем отражаются звуки вокруг судна. Каждую секунду экран показывает звуки на всех направлениях. Некоторые из них громкие, другие тихие. Громкий звук отражается более яркой точкой, чем тихий. На экране по горизонтали отмечены курсы: 000 (север) в центре, курс 180 справа и курс 181–359° слева. Время отображается на вертикальной шкале, поэтому информация спускается каскадом вниз. Если одно судно находится на курсе 045, а другое на курсе 120, эти направления осветятся яркой линией, тянущейся вертикально вниз.

Только что пришедшая информация расположена внизу, а старая — вверху. Если судно на курсе 045 и только что было на курсе 040, то линия отклонится вправо (это называется правым отклонением от курса).