Новая техника охраны и защиты объектов со стороны водной среды от СНПО "Элерон"

Деятельность СНПО "Элерон" на протяжении всей его 50-летней истории связана с обеспечением безопасности режимных объектов как внутри, так и на подступах к ним. В последние 10 лет особое внимание на предприятии уделяется разработкам средств охраны и защиты со стороны водной среды, что особенно актуально в случае атомных электростанций для исключения возможности проникновения нарушителей на их территорию по водоканалам, обеспечивающим технологическую жизнедеятельность станций

Игорь Кадыков
Заместитель начальника отдела
ФЦНВТФГУП "СНПО "ЭЛЕРОН", д.ф.-м.н.

За истекшее время предприятие значительно продвинулось в разработке технических средств для защиты объектов со стороны водной среды. Созданные и создаваемые средства могут быть использованы для охраны береговых объектов со стороны водной среды на дальних подступах, акваторий гидро- и атомных станций, а также плавучих атомных теплоэлектростанций, береговых комплексов по утилизации атомных отходов и охраны подводных и надводных сооружений (например, проложенных под водой кабелей, коллекторов, трубопроводов, судов на якорной стоянке, морских нефтяных платформ, входов в порты, пирсов, верфей, гаваней), а также для контроля обстановки при проведении подводных работ Такое сравнительно новое для "Элерона" направление оказалось весьма сложным и наукоемким по решаемым задачам. Оно потребовало учета целого ряда факторов для эффективного функционирования разрабатываемых систем охраны в изменчивых условиях водной среды. Так, известные методы гидролокации для этих задач имеют ограничения по обнаружению целей в водной среде из-за отклонения (рефракции) звуковых лучей в вертикальной плоскости от прямолинейного распространения, что вызвано неравномерным прогревом водной толщи и связанным с этим распределением скорости звука по глубине, разным по погодным условиям и сезонам.


Влияние неравномерного прогрева водной толщи особенно заметно при охране глубоководных районов. При этом в зависимости от положения излучателя гидролокатора по глубине на разных расстояниях от излучателя возникают зоны, не охваченные облучением, так называемые "зоны тени", при попадании в которые цель не будет обнаруживаться.


Кроме того, для мелководных прибрежных районов, которые в большинстве случаев как раз и требуют охраны, обычные методы гидролокации практически не работают из-за помех, возникающих в результате многочисленных отражений звука от дна и водной поверхности, как это показано на осциллограмме изменения уровня регистрируемых отражений зондирующего сигнала после его излучения.

На представленной осциллограмме видно, что фоном, на котором должен обнаруживаться полезный сигнал от цели, являются многочисленные интенсивные отражения зондирующего сигнала от дна и водной поверхности. Поэтому сигнал, отраженный от цели, находящейся на расстоянии 338 м от излучателя, оказывается сильно зашумленным.

Новые технические решения

Обе указанные проблемы удалось преодолеть на "Элероне" за счет технических решений, неизвестных в мировой практике, на которые получены соответствующие патенты. Оказалось возможным компенсировать отрицательное влияние рефракции звуковых лучей с возникновением "зон тени" в глубоководных районах, а также нейтрализовать маскирующее действие помех на обнаружение движущихся целей в мелководных районах.

Другим новым эффективным подходом, позволившим существенно увеличить дальность обнаружения целей в условиях мелководья, стало пространственное разнесение излучения и приема, когда приемники отраженных от цели сигналов выносятся от излучателя ближе к цели. Для мелководных районов дополнительной принципиальной возможностью вынесенного приема явилось также то, что по различию времен прихода отраженного от цели сигнала на вынесенные приемники можно определять глубину обнаруженной цели.


Применение рассмотренных новых подходов при создании технических средств охраны объектов со стороны водной среды позволяет "Элерону" быть на передовых позициях среди ведущих производителей таких систем, предназначенных для работы в сложных изменчивых условиях реальных акваторий.

Среди выполненных на "Элероне" разработок, благодаря которым можно обнаруживать подводную цель на дальних подступах к объекту, отметим систему охраны на основе пространственного разнесения излучения и приема и гидролокатор параметрического типа, в котором низкочастотный зондирующий сигнал сочетается с узконаправленностью звукового луча, а также новую пассивную систему охраны. Несмотря на то что пассивный способ обнаружения движущихся подводных целей известен давно, проблема существует, поскольку такие методы работают только если цель является излучающей или содержит железосодержащие предметы, что не характерно для профессиональных подводных пловцов-нарушителей Разработанные на предприятии датчики пассивного типа как раз рассчитаны на обнаружение таких целей, не определяемых известными методами.

"Гарпун-2" - комплексная система охраны

Новые способы охраны, активные и пассивные, позволяют реализовать комплексный подход к организации системы охраны за счет одновременного применения нескольких независимых методов, чем достигается эффективное обнаружение целей как в условиях глубоководных, так и мелководных областей. Таким условиям соответствует созданный на "Элероне" базовый комплекс технических средств физической охраны "Гарпун-2", в котором используются средства охраны на разных физических принципах - активные и пассивные. Комплекс предназначен для охраны объектов прибрежного базирования от действий внешних нарушителей со стороны водной среды. Он позволяет получать информацию не только о местоположении и глубине цели, но и о скорости и траектории ее движения. Кроме того, в состав комплекса входит радиолокационное средство, которое обнаруживает цели, находящиеся на водной поверхности, в микроволновой области радиочастот.

Расширение круга задач

На предприятии исследуется также задача разработки средств нелетального воздействия на обнаруженного пловца-нарушителя, его нейтрализации до выхода на берег. Выполненный задел в этом направлении показал необходимость увязки проблемы с общим подходом к организации идентификации цели и увеличением надежности используемых способов охраны.


В развитие рассмотренных представлений об охране прибрежных объектов со стороны водной среды на предприятии решаются ставшие в последнее время актуальными проблемы охраны и защиты населения и объектов от стихийных бедствий в условиях побережий, когда отсутствует возможность их самостоятельной защиты. В частности, во всем мире для многих районов существует проблема заблаговременного оповещения о возникновении волн цунами в открытом глубоком океане и защиты от этих волн. В России эта проблема актуальна для районов Курил и Камчатки, в том числе в связи с предполагаемым размещением в 2013 г. в этой зоне плавучей атомной теплоэлектростанции (ПАТЭС).

В настоящее время контроль подводной обстановки по обнаружению волн цунами в глубоком океане организован на постоянной основе лишь с помощью системы DART в США, требующей применения сложных и дорогостоящих станций. Альтернативная система, предложенная СНПО "Элерон", существенно проще по конструкции, предполагает использование станций многоразового оповещения, устанавливаемых в притопленном состоянии в глубоководном районе в расчете на работу в течение длительного времени. При регистрации сигнала о цунами от станции отделяется и всплывает на водную поверхность буй с радиопередатчиком, сигнализирующим на спутник о наступлении события.


Разработка станций не должна составить больших технических трудностей, так же как и их последующая установка в океанических областях для организации заблаговременного оповещения о возникновении волны цунами в океане.

Учитывая важность обеспечения безопасности ПАТЭС, а также других критически важных объектов, находящихся в зоне соприкосновения с океаном, следующей задачей, помимо оповещения о возникновении цунами, необходимо считать создание на постоянной основе системы подавления выхода цунами на береге простой и эффективной реализацией.

Сегодня рынок технических средств охраны и защиты прибрежных комплексов и критически важных объектов со стороны водной среды сравнительно молод, и "Элерон" старается сохранить достигнутую в нем новизну подходов и свойственную молодости уверенность в их перспективности.