Od lat pisania o militariach widzę jedno, a mianowicie to, że najbardziej niepokojące technologie wojskowe rzadko wyglądają dziś jak klasyczna broń. Nie zawsze mają lufę, wyrzutnię czy finezyjny kadłub samolotu. Coraz częściej przypominają sprzęt wręcz dziwaczny na pierwszy rzut oka, bo taki, który nadaje się bardziej do mapowania skał niż do zmieniania równowagi sił na oceanach.
Okręty podwodne przez dekady korzystały z jednej z najstarszych przewag w wojskowości. Ukrycia. Woda tłumi wzrok, deformuje dźwięk, utrudnia komunikację i sprawia, że nawet ogromna maszyna może stać się wręcz niewidzialna. Zwłaszcza w morskim lub oceanicznym bezmiarze. Właśnie dlatego każdy nowy sposób “patrzenia” pod powierzchnię fal zasługuje na szczególną uwagę i to przede wszystkim wtedy, gdy nie opiera się wyłącznie na doskonale nam znanym sonarze.
Chiny ciągną za śmigłowcem gigantyczną cewkę, która niszczy magię okrętów podwodnych
Chiny przetestowały lotniczy system elektromagnetyczny, który w najprostszym ujęciu składa się ze śmigłowca i podwieszonego pod nim układu ogromnych cewek. Mowa o konstrukcji mającej około 25 metrów rozpiętości, a więc czymś, co bardziej przypomina latającą instalację badawczą niż typowy sensor wojskowy. System ten należy do rodziny ATEM, czyli Airborne Transient Electromagnetic Detection, a jego podstawowa zasada działania jest znana z geofizyki.
Czytaj też: Amerykanie uczą atomy podsłuchiwać pole bitwy. Brzmi jak magia, ale to coś lepszego
Cały mechanizm polega na wysłaniu silnego impulsu elektromagnetycznego przez cewkę nadawczą. Pole wnika w grunt albo wodę, a po zaniku impulsu materiały przewodzące zaczynają generować wtórne, zanikające sygnały. Cewka odbiorcza rejestruje te odpowiedzi, a analiza tempa ich zaniku pozwala ocenić, co znajduje się pod powierzchnią, jak głęboko leży i z jakiego typu strukturą możemy mieć do czynienia. W cywilnym świecie takie metody obejmują poszukiwanie minerałów, mapowanie wód podziemnych, badania geologiczne czy rozpoznanie struktur pod powierzchnią terenu.
W wojsku ta sama logika natychmiast prowadzi do innego pytania, bo skoro system potrafi wykrywać obiekty przewodzące ukryte pod powierzchnią, to czy może wykrywać także okręty podwodne?
Cicha wojna pod wodą może dostać nowego przeciwnika
Okręt podwodny nie jest niewidzialny w sensie absolutnym. Jest trudny do wykrycia, bo dobrze zarządza swoją sygnaturą. Im ciszej płynie, im lepiej ogranicza wibracje, im rozsądniej używa napędu, tym mniej zostawia po sobie śladów akustycznych. Przy klasycznych okrętach podwodnych i ich pracy na napędzie elektrycznym widać to szczególnie dobrze, bo tam cisza jest wręcz podstawą taktyki. Silniki elektryczne zasilane z akumulatorów pozwalają ograniczyć hałas, ale nie sprawiają, że stalowy kadłub, instalacje i zaburzenia fizyczne nagle przestają istnieć.
Czytaj też: Wojna przyszłości zagląda pod pojazd i na jego dach. Tak wygląda ochrona załóg nowej ery
Tradycyjne zwalczanie okrętów podwodnych opiera się na całej palecie narzędzi. Mamy sonary aktywne i pasywne, boje hydroakustyczne, magnetometry, śmigłowce, samoloty patrolowe, okręty nawodne, drony podwodne i coraz bardziej zaawansowane algorytmy analizy danych. Elektromagnetyczna metoda z podwieszoną cewką nie zastępuje tego świata jednym ruchem, ale doda do tego niewygodną warstwę, a to szczególnie w płytkich, przybrzeżnych i dobrze rozpoznanych akwenach, gdzie tradycyjna akustyka potrafi mieć problem przez hałas tła, ukształtowanie dna i ruch cywilny.
Podobny kierunek widać przy chińskich kwantowych sensorach do wykrywania okrętów podwodnych. Tam jednak chodzi o pomiar słabych zaburzeń pola magnetycznego. Przy sensorach opartych na atomach Rydberga widać z kolei, że pole walki coraz mocniej przesuwa się w stronę precyzyjnej fizyki. Przewaga zaczyna zależeć od tego, kto potrafi odczytać delikatniejsze sygnały z większego szumu.
Największym osiągnięciem nie jest wykrywanie okrętów, tylko ujarzmienie konstrukcji
Sam test nie oznacza jeszcze, że Chiny mają gotowy system bojowy zdolny przeczesywać ocean i wskazywać ukryte jednostki z bezbłędną precyzją. Najważniejszy fragment tegoż sprawdzianu dotyczy zresztą stabilności, bo pod śmigłowcem nie wisi mały czujnik, tylko wielki, wieloelementowy układ podatny na wiatr, podmuch od wirnika, przyspieszenia i manewry pilota. Jeżeli taka konstrukcja zacznie się kołysać, przechylać albo obracać, to cały pomiar traci jakość. Sygnał można wtedy pomylić z ruchem samego systemu, a nie z tym, co znajduje się pod powierzchnią. Chińscy badacze musieli więc rozwiązać ten problem.
Zespół opracował model komputerowy pozwalający dobrać długości i napięcia kabli, a także konfigurację lotu utrzymującą cewki możliwie blisko poziomu. Do tego dodał elastyczną folię aerodynamiczną przy tylnej części głównej cewki, która to pełni rolę pasywnego stabilizatora. Siedmiominutowy lot testowy potwierdził, że taki zestaw może utrzymać orientację wymaganą do precyzyjnych pomiarów. Jednocześnie badania pokazały ograniczenie, którego nie da się zignorować – gwałtowne przyspieszenia i ostre zakręty nadal potrafią wprowadzić konstrukcję w silne kołysanie oraz zwiększyć obciążenie kabli.
W praktyce taki system lubi po prostu spokojny lot. Śmigłowiec powinien zwalniać przed zakrętem, wykonywać manewr łagodnie i dopiero później ponownie przyspieszać. Chiny nie pokazały więc jeszcze “magicznej różdżki” na okręty podwodne. Pokazały raczej, że potrafią utrzymać w powietrzu bardzo trudny układ pomiarowy, a dopiero teraz do gry wkroczy jego potencjalne zastosowanie wojskowe.
Woda morska nie wybacza
Co ciekawe, elektromagnetyczne wykrywanie pod wodą ma swoje ograniczenia fizyczne. Woda morska przewodzi prąd, a to sprawia, że fale i pola elektromagnetyczne są silnie tłumione. Przy niskich częstotliwościach da się coś z tym zrobić, ale nie ma tutaj mowy o prostym prześwietlaniu oceanów jak radarem w powietrzu. Każdy metr głębokości, zasolenie, temperatura, stan morza, zakłócenia, geometria dna i sama charakterystyka celu mogą wpływać na finalny pomiar.
Właśnie dlatego uważam, że najrozsądniej patrzeć na chiński system jako na potencjalne uzupełnienie większej sieci, a nie samodzielny młot na wszystkie okręty podwodne. Wykrycie anomalii elektromagnetycznej może wskazać obszar zainteresowania, ale później potrzebne będą inne sensory, potwierdzenie danych, analiza wzorców i powiązanie z informacjami z sonarów, dronów, satelitów czy samolotów patrolowych. Nowoczesna wojna podwodna nie polega bowiem tylko na jednym idealnym czujniku. Polega na łączeniu niedoskonałych sygnałów w precyzyjny obraz.
Czytaj też: Padnie rozkaz, a reszta zrobi się sama. Chiny pokazały algorytm dla pola bitwy przyszłości
Warto też pamiętać o badaniu z 2012 roku, w którym chińscy naukowcy proponowali połączenie systemów ATEM z obrazowaniem z syntetyczną aperturą do wykrywania zanurzonych okrętów podwodnych. Symulacje miały pozwolić rozpoznać pomniejszony model jednostki w słonej wodzie. Samo słowo “symulacje” jest jednak tutaj kluczowe. Droga od modelu w kontrolowanym środowisku do śledzenia prawdziwego okrętu w oceanie bywa długa, kosztowna i pełna rozczarowań.
Źródła: South China Morning Post, NTI
