ЩЕРБАКОВ Григорий Николаевич, доктор технических наук, профессор
ШЛЫКОВ Юрий Александрович, кандидат технических наук
БРОВИН Андрей Валерьевич, кандидат технических наук
Защита важных объектов от подводного терроризма
Источник: журнал "Специальная Техника" № 2 2008 год
Данная статья рассматривает вопросы защиты важных и экологически опасных объектов от подводного терроризма.
XXI век для человечества становится веком борьбы с терроризмом. Последние события показывают, что смерть может прийти откуда угодно: с воздуха, как это случилось в США 11 сентября 2001 г., с земли (автомобили, начиненные взрывчаткой, - излюбленное средство террористов), с воды (всем памятен случай с американским эсминцем «Коуэл» у побережья Йемена, в который врезался начинённый взрывчаткой катер), а также из-под воды. Причем подводное направление является сегодня одним из самых незащищённых от возможного нападения террористов. Особую опасность представляют подводные боевые пловцы, способные скрытно приблизиться к любому объекту и нанести по нему удар [1, 2]
Считается, что первые боевые пловцы появились в 1935 г. в ВМС Италии. Пловцы-диверсанты широко использовались воюющими странами в период Второй мировой войны. Например, 18 декабря 1941 г. итальянцы вывели из строя два английских линкора и потопили танкер. Уже в 1956 г., в разгар холодной войны, в севастопольской бухте был подорван линкор «Новороссийск». Одна из возможных гипотез его гибели, активно обсуждавшаяся в СМИ, -это тайная диверсия боевых пловцов НАТО. В настоящее время подразделения хорошо оснащённых боевых пловцов имеют ВМС ряда стран: США, Италии, Франции, Великобритании и др. Подводное снаряжение и специальное оборудование можно приобрести в свободной продаже. Этим могут воспользоваться и потенциальные террористы.
Рис. 1. Схема защиты наземного объекта от
террористической угрозы со стороны акватории
Рис. 2. Демаскирующие признаки подводных диверсантов
Главной задачей системы охраны объектов является их прикрытие со всех направлений - как с суши, так и со стороны прилегающей акватории. Для этого существующая система защиты объектов с суши должна быть дополнена водным участком, замыкающим в водной среде выходящие к урезу воды границы сухопутного участка, создавая вокруг объекта единый замкнутый контур охранения. В целях решения этой задачи в состав системы защиты должны входить:
- комплекс средств обнаружения подводных диверсантов-террористов, пытающихся проникнуть в охраняемую зону;
- система связи;
- орган управления, включающий в себя командный пункт (КП), а также центральный пульт управления техническими средствами охраны;
- комплекс средств нейтрализации обнаруженных подводных нарушителей;
- маневренные силы (катер для осмотра акватории и доставки группы захвата в место нахождения выявленных нарушителей).
КП осуществляет связь и взаимный обмен информацией с руководством, а также с другими местными взаимодействующими системами.
Основными признаками угрозы нападения подводных диверсантов-террористов могут быть:
- срабатывание сигнальных устройств, выявление повреждений в специальных заграждениях;
- обнаружение следов высадки диверсантов-террористов на берег;
- обнаружение посторонних судов, самолётов, вертолётов, плавсредств и т.п., которые могут быть квалифицированы как потенциальные носители подводных диверсантов-террористов;
- обнаружение диверсантов-террористов в подводном или надводном положении, а также на берегу;
- выявление тайников с оружием и снаряжением, средств радиоэлектронной разведки или навигационного оборудования в воде или на берегу вблизи охраняемого объекта.
На рис. 1 представлен возможный вариант схемы защиты наземного объекта от террористической угрозы со стороны акватории. Водный участок охранения, заштрихованный на рис. 1, содержит в себе различные средства обнаружения подводного нарушителя и активного воздействия на него. При движении в воде подводный диверсант обладает рядом демаскирующих признаков (рис. 2), что может быть использовано для его обнаружения.
Функционирование средств обнаружения основано на различных методах (рис. 3). Возможные методы нелетального (отпугивающего) и поражающего воздействия на нарушителя представлены на рис. 4.
Наиболее важной в системе защиты объектов является подсистема обнаружения. Остальные подсистемы (нейтрализации, связи, оповещения и управления) приводятся в действие, как правило, после получения данных об обнаружении диверсантов-террористов.
В отличие от других подсистем подсистема обнаружения должна функционировать постоянно. Это предъявляет повышенные требования к ее надёжности. Исходя из имеющейся информации следует, что основу подсистемы обнаружения подводных диверсантов-террористов составляют стационарные гидроакустические средства обнаружения. Сама же подсистема должна строиться эшелонировано, что предусматривает формирование последовательных рубежей обнаружения по мере приближения диверсантов к охраняемому объекту и непосредственно у самого берега.
Дальность действия технических средств обнаружения отдельных подводных нарушителей, основанных на разных методах {рис. 3), может быть весьма различна. Например, для магнитометрических и квазистационарных электромагнитных средств она составляет, как правило, единицы метров. Для гидроакустических средств (ГАС) она достигает десятков - сотен метров. Однако функционирование ГАС вблизи берега, особенно на мелководье, сильно подвержено различным помехам (шум прибоя, отражения от неоднородностей дна и др.). Повышение помехоустойчивости ГАС в этих условиях требует решения ряда сложных технических задач.
Подводные диверсанты-террористы могут двигаться под водой как на ластах, так и с использованием специальных носителей. Носители имеют в своем составе работающие механизмы и гребной винт, являясь при этом источником первичного гидроакустического поля. Поэтому существует возможность их обнаружения шумопеленгаторами (пассивными гидроакустическими средствами). Вместе с тем применение диверсантами подводных носителей маловероятно из-за их сильных демаскирующих свойств. В состав подсистемы обнаружения должна также входить радиолокационная береговая станция миллиметрово-сантиметрового диапазона.
Её назначение - использование в качестве стационарного радиолокационного поста, обеспечивающего:
- контроль надводной обстановки вблизи охраняемого объекта;
- обнаружение надводных объектов, определение их координат и параметров движения;
- распознавание надводных объектов.
Дальность действия должна ориентировочно составлять:
- выявление головы пловца (водолаза) над поверхностью воды 1 - 1,5 км;
- человека на льду - 3 км;
- маломерных судов - 10 км.
В настоящее время основным реальным способом противодействия подводному терроризму является гранатометание [3]. Для защиты кораблей, объектов, портов и береговых сооружений от боевых пловцов в России используются известный ручной противодиверсионный гранатомёт ДП-64, малогабаритный управляемый гранатомётный комплекс ДП-65 и многоствольная реактивная установка МРГ-1. Но применение этих средств возможно далеко не всегда, особенно в мирное время вблизи береговой полосы. В особых случаях для борьбы с подводными диверсантами используются специально оснащённые боевые пловцы - вблизи прикрываемого объекта.
Рис. 3. Основные методы обнаружения
подводных диверсантов в воде
Рис. 4. Методы воздействия
на подводного нарушителя
Одним из перспективных способов активного воздействия на подводного нарушителя является использование водных электролизуемых заграждений (ВЭЗ) [4]. На определённом участке водной среды они затрудняют преодоление водного рубежа нарушителем или делают это невозможным. Создание и применение таких средств затрудняется из-за отсутствия нормативной базы, регламентирующей применение ВЭЗ в воде для воздействия на нарушителя. Поэтому водные электризуемые заграж-дения являются средствами, находящимися в стадии разработки.
Для нарушителя без специальных средств защиты от воздействия электрического поля тока в воде они являются эффективным средством. Имеется возможность работы заграждений в отталкивающем и поражающем режимах. Однако все они имеют один существенный недостаток -значительное снижение эффективности при использовании нарушителем специальных средств защиты от электрического поля тока в воде - изолирующих и экранирующих гидрокостюмов.
Для повышения эффективности воздействия на нарушителя электрического поля тока в воде, создаваемого ВЭЗ, предусмотрены технические решения, дающие возможность сочетать их с заграждениями, позволяющими наносить механические повреждения на средства защиты и тем самым снижать эффективность их защиты. Одним из недостатков водных электрозаграждений является их повышенное энергопотребление, особенно в морской воде, обладающее большой электрической проводимостью. Но при работе вблизи ГЭС или АЭС это не существенно. Ранее показано [3], что для защиты объектов со стороны акватории возможно применение эффекта электрогидравлического удара. Вместе с тем необходимо отметить, что как в нашей стране, так и за рубежом отсутствуют конкретные инженерные методики, позволяющие создать подобные установки для защиты акватории.
Хотя этот эффект используется в промышленности более 50 лет, все же созданное оборудование является эксклюзивным («штучным»), разработанным для конкретной технологической задачи (штамповки металлических изделий, очистки от окалины и др.), все процессы описываются для малых объёмов (до нескольких кубических метров). В физике самого эффекта остается еще много неясного. Научные дискуссии ведутся до сих пор. Имеющаяся информация является, по сути, «размытой» научно-исследовательской, а не четкой инженерно-конструкторской. Конкретная информация о применении электрогидравлического удара для воздействия на биологические объекты (боевых пловцов, дельфинов и др.) отсутствует. Поэтому данное направление является в определённой степени пионерным.
Рис. 5. Зависимость дальности действия ЭГУ
на легководолаза в воде от вида воздействия
(предварительная теоретическая оценка)
Рис. 6. Использование ЭГУ для защиты водовода АЭС, ГЭС
Это затрудняет быструю практическую реализацию метода электрогидравлического удара в технических средствах активной защиты со стороны акваторий. В то же время необходимо отметить, что принципиальных технических запретов на создание таких средств нет - при нынешнем состоянии высоковольтных электротехнических средств (импульсных конденсаторов, разрядников и др.). Ориентировочно необходимая в нашем случае энергия должна составлять от единиц до нескольких сотен кДж. На рис. 5 изображены теоретические зависимости, позволяющие оценить дальности воздействия на легководолаза (в обычном снаряжении) в зависимости от требуемого характера воздействия и величины энергии импульсных конденсаторов электрогидравлической установки (ЭГУ). При получении данных оценочных зависимостей использовалась известная формула Коула для расчёта давления на фронте ударной волны в воде при взрыве заряда тротила.
Используя эту формулу, а также известное усредненное значение удельной энергии взрывчатого превращения для тротила:
Q0 = 4,2x106 Дж/кг [6, 7], получим выражение, позволяющее приблизительно оценить давление на фронте ударной волны в воде, создаваемой ЭГУ:
где С - ёмкость конденсаторной батареи, Ф; U - напряжение на конденсаторах, В; h - коэффициент преобразования электрической энергии разряда в механическую энергию ударной волны (0 < h < 0,35).
Как известно, механическая энергия электровзрыва в воде достигает чаще всего только около 25% от электрической энергии, накопленной в конденсаторах ЭГУ. Эта цифра использовалась при расчёте оценочных зависимостей на рис. 5, из которого видно, что даже при весьма небольшой энергии конденсатора (1 кДж) дальность боевого воздействия на легководолаза в воде составляет до 10 м. При больших энергиях дальность соответственно возрастает. Масса существующих серийных высоковольтных конденсаторов будет составлять от нескольких десятков до нескольких сотен килограммов. В перспективе следует ожидать снижения их массы. Причём масса конденсаторов составляет до 60 - 70% массы всего генератора высоковольтных импульсов. Возможный вариант практической реализации ЭГУ приведён на рис. 6.
Основной задачей в дальнейших исследованиях будет оптимизация всех элементов ЭГУ, и прежде всего излучателей ударных волн в водной среде. Необходимо поднять их электромеханический КПД. Не исключено также создание направленных излучателей ударных волн в пресной и морской воде.
Так как защищаемые объекты на побережье моря или внутренних акваторий являются стационарными или временно стационарными (плавучие АЭС, плавучие причалы и т.д.), то массогабаритные характеристики ЭГУ большого влияния на их использование не оказывают. Поэтому в настоящее время имеются технические возможности практической реализации метода электрогидравлического удара для борьбы с нарушителями в воде. Актуальность проблемы защиты важных наземных объектов от подводного терроризма со стороны прилегающих акваторий очевидна. По значимости этот вопрос сравним с защитой от наземного и воздушного терроризма, рассмотренной в других публикациях журнала «Специальная техника».
И в этом случае серьёзность и сложность подходов к данной проблеме обусловленый необходимостью решения нескольких взаимосвязанных вопросов:
- организационного, обусловленного необходимостью взаимодействия различных агентств и ведомств;
- правового, требующего создания новых юридических основ в области обоснованного активного воздействия на подводного нарушителя различными средствами (особенно в мирное время), увеличения землеотвода у береговой полосы и др.;
- технического - из-за недостаточной эффективности средств противодействия подводному терроризму;
- экономического, обусловленного значительными затратами на создание новой антитеррористической техники, её внедрение (в том числе и обучение персонала) и эксплуатацию.
Однако все эти затраты будут ничтожно малыми по сравнению с потерями в случае «удачного» теракта в отношении важного объекта (ГЭС, АЭС и др.), учитывая огромные отрицательные последствия в экономической и политической области.
Литература
- Шемигон Н.Н., Петраков А.В. Охрана объектов. Техника и технологии. - М.: Энергоатомиздат, 2005, 680 с.
- Попенко В.Н. Словарь боевого пловца. - М.: Винрей, 2002, 128 с.
- Анцелевич М.А., удинцев Д.Н. Оценка возможности создания средств защиты акватории на основе использования электрогидравлического эффекта /Специальная техника, 2003, № 6.
- Удинцев Д.Н. Создание средств активной защиты объектов, расположенных вблизи акваторий. Физиологический аспект / Специальная техника, 2003, № 3, с. 21 - 25.
- Щербаков Т.Н. Обнаружение скрытых объектов. - М.: АРБАТ-ИНФОРМ, 2004, 144 с.
- Морская радиоэлектроника: Справочное издание/Под ред. В.А. Кравченко. - СПб.: Политехника, 2003, 246 с.
- Физика взрыва. Т. 1/Под ред. Л.П. Орленко. - М.: Физматлит, 2002, 832 с.
Статья опубликована на сайте: 02.09.2011