Szonárok

[molnibalage]

Azt hittem ennél nagyobb lenne a hatásfoka annak ha teszem azt megdupláznák a töltetet.

Ez is pont olyan, mint a bomba vagy a nukifegyver. Térbe pumpálod be az energiát, tehát alapvetően köbös jellegű a dolog.

 

[Cifu]

P-3C Update-III Orion
...
P-3 Orion által a belsőtérben hordozott fegyverzet 1999-ben
...

Jesszus pepi, mi a fészkes fenének integrálták az FFAR-okat?
Talán védelem nélküli hajók elleni támadáshoz?

 

[molnibalage]

Jesszus pepi, mi a fészkes fenének integrálták az FFAR-okat?
Talán védelem nélküli hajók elleni támadáshoz?

COIN.

 

[Cifu]

COIN.

Egy négy motoros turboprop ASW repülőgépről beszélünk. Hogy az S-3 Viking rendelkezett FFAR-al, hát istenem, arról a gépről még el tudom képzelni, hogy olyan bevetésre induljon, aminél az is elég. De egy P-3?

 

[molnibalage]

Egy négy motoros turboprop ASW repülőgépről beszélünk. Hogy az S-3 Viking rendelkezett FFAR-al, hát istenem, arról a gépről még el tudom képzelni, hogy olyan bevetésre induljon, aminél az is elég. De egy P-3?

Amióta a B-1B és B-52H TGP-vel dobál bombát mesterlövészekre Irakban és Afgánban nekem azóta ilyen fennakadásaim már nincsenek. Ezekhez képest az Orion még óccó és sok van belőle. Kalózok ellen is jó.

 

[Törölt tag 1945]

AN/SSQ-101 ADAR (Air Deployable Active Receiver)

A kilencvenes évek elején megjelentek az immáron orosz Akula egységek, és beköszöntött a csendes vadász tengeralattjárók kora.
Észlelésükre szolgál a 40 hidrofon által alkotott kinyíló hidroakusztikus antenna rácsot alkalmazó AN/SSQ-101 ADAR passzív bója, ami a cél irányát tudta meghatározni. (két bója bevetésével már meghatározható a cél helyzete)

A fenti adatok alapján becsüljük meg az AN/SSQ-101 ADAR szonárbója maximális felderítési távolságát egy pr885 Jaszeny (Szeverodvinszk) vadász tengeralattjáróval szemben.

szonárbója közép frekvenciája - fo
fmin - hidrofon minimális frekvenciája; 250Hz
fmax - hidrofon maximális frekvenciája; 1000Hz
fo = √(fmin * fmax) = √(250Hz * 1000Hz) = 500Hz

szonárbója nyeresége 1kHz frekvencián - DI1kHz
N - hidrofonok száma; 40 darab
fo - közép frekvencia; 500Hz
DI1kHz = 10 * log (N) - 20log (fo) = 10*log(40db) - 20log (0.5kHz) = 16dB + 6dB = 22dB

TL - Transmission Loss (hang terjedési vesztesége 1kHz-en); <- ezt keressük
SL - Source Level (cél által kibocsájtott zajszint 1kHz-en); ~115dB
NLs - Noise Level (tenger alapzaja 1kHz-en); ~90dB
DI - receiver Directivity Index (szonár erősítési tényezője 1kHz-en); 22dB

TL = SL + DI - NLs = 115dB + 22dB - 90dB = 47dB
A terjedési veszteségből már becsülhető a lemerült cél felderítési távolsága...
TL = 10 log R
R = 10^ (TL / 10) = 10^ (47dB / 10) ≈ 50'000m

Látható, hogy az AN/SSQ-101 ADAR bója az egyik legcsendesebb orosz Yansen tengeralattjárót úgy 50km távolságból tudja észlelni, és irányát meghatározni.

A jelenleg rendszerben álló csúcs amerikai passzív bója, az AN/SSQ-101 ADAR működése...

 

[dudi]

AN/SSQ-101 ADAR (Air Deployable Active Receiver)

A kilencvenes évek elején megjelentek az immáron orosz Akula egységek, és beköszöntött a csendes vadász tengeralattjárók kora.
Észlelésükre szolgál a 40 hidrofon által alkotott kinyíló hidroakusztikus antenna rácsot alkalmazó AN/SSQ-101 ADAR passzív bója, ami a cél irányát tudta meghatározni. (két bója bevetésével már meghatározható a cél helyzete)

A fenti adatok alapján becsüljük meg az AN/SSQ-101 ADAR szonárbója maximális felderítési távolságát egy pr885 Jaszeny (Szeverodvinszk) vadász tengeralattjáróval szemben.

szonárbója közép frekvenciája - fo
fmin - hidrofon minimális frekvenciája; 250Hz
fmax - hidrofon maximális frekvenciája; 1000Hz
fo = √(fmin * fmax) = √(250Hz * 1000Hz) = 500Hz

szonárbója nyeresége 1kHz frekvencián - DI1kHz
N - hidrofonok száma; 40 darab
fo - közép frekvencia; 500Hz
DI1kHz = 10 * log (N) - 20log (fo) = 10*log(40db) - 20log (0.5kHz) = 16dB + 6dB = 22dB

TL - Transmission Loss (hang terjedési vesztesége 1kHz-en); <- ezt keressük
SL - Source Level (cél által kibocsájtott zajszint 1kHz-en); ~115dB
NLs - Noise Level (tenger alapzaja 1kHz-en); ~90dB
DI - receiver Directivity Index (szonár erősítési tényezője 1kHz-en); 22dB

TL = SL + DI - NLs = 115dB + 22dB - 90dB = 47dB
A terjedési veszteségből már becsülhető a lemerült cél felderítési távolsága...
TL = 10 log R
R = 10^ (TL / 10) = 10^ (47dB / 10) ≈ 50'000m

Látható, hogy az AN/SSQ-101 ADAR bója az egyik legcsendesebb orosz Yansen tengeralattjárót úgy 50km távolságból tudja észlelni, és irányát meghatározni.

A jelenleg rendszerben álló csúcs amerikai passzív bója, az AN/SSQ-101 ADAR működése...

Ez nagyon nagy előrelépés van ennek orosz vagy bármilyen nyugati(nem amerikai) megfelelője?

 

[Törölt tag 1945]

Ez nagyon nagy előrelépés van ennek orosz vagy bármilyen nyugati(nem amerikai) megfelelője?

Eljutottunk a szinte vécépapír gurigából készített AN/CRT-1 -től, a PESA fázis-vezérelt hidrofon rácsot alkalmazó AN/SSQ-101 ADAR-ig...

... de még mindig nincs vége.

 

[Cifu]

AN/SSQ-101 ADAR (Air Deployable Active Receiver)
...
TL = SL + DI - NLs = 115dB + 22dB - 90dB = 47dB
A terjedési veszteségből már becsülhető a lemerült cél felderítési távolsága...
TL = 10 log R
R = 10^ (TL / 10) = 10^ (47dB / 10) ≈ 50'000m

Látható, hogy az AN/SSQ-101 ADAR bója az egyik legcsendesebb orosz Yansen tengeralattjárót úgy 50km távolságból tudja észlelni, és irányát meghatározni.
...

Haba-haba-haba...

Ha egy egyszer használatos szonárbója ennyivel jobb a telepített szonárnál (valahol a 7. oldal körül volt a Virginia-osztály passzív szonárjára vonatkozó számításod), ami cirka 5'000 méterről tudja ugyanezt, akkor gyakorlatilag a tengóknak is megérné szonárbójákat eregetni, mondjuk kábellel (ami az adatkapcsolat és az energiakapcsolatot is megoldhatná) vagy rádiókapcsolat (és a tengóról antennabója felbocsátva mint vételi forrás).

 

[Celebra]

Haba-haba-haba...

Ha egy egyszer használatos szonárbója ennyivel jobb a telepített szonárnál (valahol a 7. oldal körül volt a Virginia-osztály passzív szonárjára vonatkozó számításod), ami cirka 5'000 méterről tudja ugyanezt, akkor gyakorlatilag a tengóknak is megérné szonárbójákat eregetni, mondjuk kábellel (ami az adatkapcsolat és az energiakapcsolatot is megoldhatná) vagy rádiókapcsolat (és a tengóról antennabója felbocsátva mint vételi forrás).

Vontatott szonárt felfoghatjuk szonárbójának is.És lehetséges a rádiókapcsolat a szonárbójákkal,bár elsősorban a partvédelmi rendszerek telepitett érzékelőivel.

 

[Törölt tag 1945]

Haba-haba-haba...

Ha egy egyszer használatos szonárbója ennyivel jobb a telepített szonárnál (valahol a 7. oldal körül volt a Virginia-osztály passzív szonárjára vonatkozó számításod), ami cirka 5'000 méterről tudja ugyanezt, akkor gyakorlatilag a tengóknak is megérné szonárbójákat eregetni, mondjuk kábellel (ami az adatkapcsolat és az energiakapcsolatot is megoldhatná) vagy rádiókapcsolat (és a tengóról antennabója felbocsátva mint vételi forrás).

Jó meglátás, csak amíg a vontatott szonár mindenképpen hallgatja a vontatója által keltett zajt, addig a szonárbója csak a célt hallja. Egy bója mindig jobb, ezért is üzemelnek az Oroszok a jég alatt...

Az ADAR esetén számomra döbbenetes a fejlődés mértéke...
... pont ugyanannyi hidrofont (40db) alkalmaz mint a SOSUS, csak az adatfeldolgozás a 90-es években ekkora méretben történik:

nem pedig ekkorában, mint az '50-es években:

Az áruk hasonló mértékben változott.

 

[molnibalage]

Jó meglátás, csak amíg a vontatott szonár mindenképpen hallgatja a vontatója által keltett zajt, addig a szonárbója csak a célt hallja.

Az ADAR esetén számomra döbbenetes a fejlődés mértéke...
... pont ugyanannyi hidrofont (40db) alkalmaz mint a SOSUS, csak az adatfeldolgozás a 90-es években ekkora méretben történik:

nem pedig ekkorában, mint az '50-es években:

Az áruk hasonló mértékben változott.

Na ja, de én sem értem. Akkor a hajók is mit szórakoznak vontatott meg más szonárral. Azokon bőven van hely végtelen bólyának és akár újrahasznosítható / begyűjthető is lehetne cucc. Extrém esetben quadcopterek szedegethetnék fel őket... A áru és pizzaszállítás megy, akkor szonárboját is ki lehetne halászni...

 

[Cifu]

Jó meglátás, csak amíg a vontatott szonár mindenképpen hallgatja a vontatója által keltett zajt, addig a szonárbója csak a célt hallja. Egy bója mindig jobb, ezért is üzemelnek az Oroszok a jég alatt...

Közelítsük meg más oldalról: ha egy D/E tengó lebeg a vízben (vagy a tengerfenéken pihen, tök mindegy), akkor kb. ugyanezt kell(ene) tudnia, nemde? A saját zaj ez esetben annyi, amennyit a fedélzeti rendszerek (légtechnika, elektromos berendezések zümmögése, személyzet beszéde, stb.) termelnek, mínusz feltehetően a szonár ezektől el van lehetőleg minél jobban szigetelve.

Igen, itt részben megint vakrepülés, mert ugye a nuki tengók mellett mindig az az érv, hogy azért akkorák, mert a zajcsökkentő megoldások (hangszigetelés, rugalmas felfüggesztést, stb.) ennyire hely- és tömegigényesek. De hát D/E tengók is vannak több ezer tonnásak...

 

[Cifu]

Hmmm... Elkezdtem kicsit tovább gondolni, végül is az aktív zajszűrés fogalma korántsem ismeretlen. Ha egy mikrofonrendszer a saját hajó által gerjesztett zajt rögzíti és elemzi, akkor a szonár által fogott jelekből kiszűrni már csak számítás kérdése.

Ez a vontatott szonárnál is működhet, hiszen ha valamiről akkor a saját zajszintedről és annak hangmintájáról mindent tudhatsz...

 

[Celebra]

Na ja, de én sem értem. Akkor a hajók is mit szórakoznak vontatott meg más szonárral. Azokon bőven van hely végtelen bólyának és akár újrahasznosítható / begyűjthető is lehetne cucc. Extrém esetben quadcopterek szedegethetnék fel őket... A áru és pizzaszállítás megy, akkor szonárboját is ki lehetne halászni...

Én ugyanezen a dronos vonalon tleteltem,csak éppen MAD detektorral.Hisz egy D-E tengó ha ccsak lebeg,vagy fenekel,szonárral észlelhetetlen.Tengóvadász gépekhez ugyanúgy dronokat kellene rendelni,mint az AH64Ehez

 

[molnibalage]

Én ugyanezen a dronos vonalon tleteltem,csak éppen MAD detektorral.Hisz egy D-E tengó ha ccsak lebeg,vagy fenekel,szonárral észlelhetetlen.Tengóvadász gépekhez ugyanúgy dronokat kellene rendelni,mint az AH64Ehez

A MAD tudtommal több száz kiló, helikopter alatt esélytelen cipelni.

 

[Törölt tag 1945]

Közelítsük meg más oldalról: ha egy D/E tengó lebeg a vízben (vagy a tengerfenéken pihen, tök mindegy), akkor kb. ugyanezt kell(ene) tudnia, nemde? A saját zaj ez esetben annyi, amennyit a fedélzeti rendszerek (légtechnika, elektromos berendezések zümmögése, személyzet beszéde, stb.) termelnek, mínusz feltehetően a szonár ezektől el van lehetőleg minél jobban szigetelve.

Igen, itt részben megint vakrepülés, mert ugye a nuki tengók mellett mindig az az érv, hogy azért akkorák, mert a zajcsökkentő megoldások (hangszigetelés, rugalmas felfüggesztést, stb.) ennyire hely- és tömegigényesek. De hát D/E tengók is vannak több ezer tonnásak...

Ha egy tengeralattjáró lebeg, vagy a fenéken nyugszik, akkor a vontatott szonárja szintén az aljzaton hever...
... azért kell egy tengeralattjárónak mindig haladnia, hogy a vontatott szonárja mögötte ússzon a vízben.

 

[Cifu]

Ha egy tengeralattjáró lebeg, vagy a fenéken nyugszik, akkor a vontatott szonárja szintén az aljzaton hever...
... azért kell egy tengeralattjárónak mindig haladnia, hogy a vontatott szonárja mögötte ússzon a vízben.

Ez esetben nyilván nem a vontatott szonárra gondoltam, hanem az integráltra.

 

[Celebra]

A MAD tudtommal több száz kiló, helikopter alatt esélytelen cipelni.

Csak példa volt az Apach-dron párositás

 

[Törölt tag 1945]

AN/SSQ-110 EER (Extended Echo Ranging)

Jelenleg az egyik legnehezebben felderíthető célnak az egy-helyben, prédájára várakozó kisméretű dízel elektromos tengeralattjárók számítanak.
(egy amcsi admirális szerint - "helyváltoztatásra képes aknák")

1980 és 2000 között a Pr877 Kilo osztály 44 elkészült egységéből 20db exportra került; Lengyelország (1db), Kína (3db), Románia (1db), Algéria (2db), India (10db), Irán (3db).
1997-óta, a jelenleg is sorozatban gyártott Pr636 Improved Kilo osztály 32 egységéből szintén 20db exportra kerül; Kína (10db), Vietnám (6db), Algéria (4db)

A fenti képen az Iráni haditengerészet Pr877EKM Kilo egysége. Jól láthatóan a testet borító hangelnyelő réteg már igen csak hiányos...

Egy egy-helyben lebegő kisméretű dízel elektromos tengeralattjáró által keltett zaj beleolvad a tenger hátterébe, azt passzív módszerrel értelmes távolságból szinte lehetetlen észlelni.
Maradnak az aktív távolságmérésen alapuló módszerek.

Hangimpulzust a vízben két féle módszerrel szoktak kelteni:

1, Piezo-elektromos módszerrel a kibocsájtott hangimpulzus szintje:
SL = 171.5dB + 10 log (Pe)
...ahol Pe az aktív szonár által képzett akusztikus energia W-ban.

Gyors számítással a befektetett akusztikus teljesítmény függvényében a kisugárzott akusztikus energia:
1W 171,5dB
10W 181,5dB
100W 191,5dB
1kW 201,5dB
10kW 211,5dB

Itt a kinyerhető akusztikus energiát a bójában rendelkezésre álló akkumulátor teljesítménye limitálja.

Egy "A" méretű bója általában 15kg-nál nem szokott nehezebb lenni. (ebbe mindent, az ejtőernyőt is beleértve)
A lehetséges akkumulátor típusok...
- Ezüst klorid; 100Wh/kg
- Lítium kén; 250Wh/kg
... az AN/SSQ-62E DICASS 1kW akusztikus teljesítmény körül (kicsivel 200dB fölött) 1 órán át képes működni.
Az 1kWh akusztikus teljesítményhez (~30%-os hatásfokkal számolva) legalább 3kWh akkumulátor kapacitás szükséges, ami 12kg-os Lítium kén akkut feltételez.

2, Robbanótöltettel előállított hangimpulzus szintje:
SL = 236.6dB + 6.66 log (m)
...ahol m a robbanótöltet (TNT ekvivalens) tömege t-ban.

Gyors számítással az alkalmazott töltet függvényében a kisugárzott akusztikus energia:
1kg 216,6dB
10kg 223,2dB
100kg 229,9dB
1000kg 236,6dB


A fenti gondolatmenetből látható hogy...
12kg Lítiumos akku - 201.5dB
1kg robbanótöltet - 216.6dB
... a szonárbója történetünk végén ismételten Julie jelenti a megoldást.

Az AN/SSQ-110 EER aktív távolságot mérő bója, 2db 4.2 fontos robbanótöltetet tartalmaz, és azokat parancsra (DICASS), adott mélységben robbantja fel. (vagyis működése alatt kétszer is tud Julie távolságmérést végrehajtani)

Számítsuk ki az AN/SSQ-110 EER bójának az effektív felderítési távolságát, egy Kilo típusú dízel elektromos tengeralattjáróval szemben. A Pr877 Kilo hossza 74m, testének átmérője 10m, és hangelnyelő bevonattal van a teste beburkolva, ami úgy 10dB-el csökkenti hang-keresztmetszetét.

2 * TL = SL + TS + DI - RL aktív szonár egyenletet használjuk.

2 * TL - Transmission Loss (hang terjedési vesztesége oda-vissza); <- ezt keressük


SL - Source Level (az EER töltetének robbanása által kibocsájtott hangimpulzus szintje)

Számítása...
a EER robbanóanyag töltete: 4.2 font -> 1.9kg

SL = 236.6dB + 6.66 log (m)
...ahol m a robbanótöltet tömege t-ban.

SL = 236.6dB + 6.66 log (m) = 236.6dB + 6.66 log (0.0019) = 218.5dB


TS - Target Strength (cél hang-keresztmetszete)

TSs = 10 * log ((D * L²) / 4)
... ahol D a cél átmérője, L cél hossza.

TSs = 10 * log ((D * L²) / 4) = 10 * log ((10m * 74m²) / 4) = 10 * log (13'690) = 41.4dB

A hangelnyelő burkolat ezt csökkenti 10dB-el, így az 31.4dB-re csökken.


DI - Directivity Index (bója nyeresége)

Mivel az AN/SSQ-110 EER egyetlen hidrofonnal rendelkezik, igy

DI = 10 log (N) = 10 log (1) = 0dB
... ahol N a hidrofonok száma.


RL - Reverberation Level (hang szóródása)

A pesszimista RL = -105dB értékkel számolunk.


Nos mindenünk megvan hogy megbecsüljük az AN/SSQ-110 EER maximális felderítési távolságát egy Kilo célra.

2 * TL = SL + TS + DI - RL = 218.5dB + 31.4dB + 0dB - 105dB = 144.9dB
TL = 72.45dB
TL = 20 log₁₀ r
r = 10^ (TL / 20) = 10^ (72.45dB / 20) = 10^ (3.622) ≈ 4'200m

Látható, hogy az AN/SSQ-110 EER egy Kilo cél pontos helyét ~4km távolságból tudja meghatározni.
Természetesen ha hiányos a külső hangszigetelő burkolat, abban az esetben a fenti érték nőhet.

AN/SSQ-110 EER és tárolókonténere

Az hogy robbanótöltetet tartalmaz a bója, komoly következményekkel jár annak kezelésére nézve.
(itt visszautalva a korábban felmerült önmegsemmisítés kérdésére)

Az AN/SSQ-110 EER ugyan alkalmas (megfelelő mennyiségben alkalmazva) egy kötelék előtt felderíteni, a lesben álló Kilo-t, de az igazi megoldás az általuk jelentett fenyegetésre csak (4 bejegyzéssel) később érkezik...