HỆ THỐNG SONAR TẦN SỐ THẤP CHỦ ĐỘNG LFA

Hải quân Hoa Kỳ có kế hoạch triển khai một hệ thống phát hiện tàu ngầm mới, được gọi là Sonar chủ động tần số thấp LFA (Low-Frequency Active), trên khắp 80% các đại dương trên thế giới. LFA dựa trên thực tế là âm thanh tần số rất thấp (100-1000 Hz) có thể truyền đi khoảng cách rất xa và phát hiện các tàu ngầm yên tĩnh. Hệ thống LFA sử dụng âm thanh cường độ cao, được báo cáo là ở mức trong khoảng 235 decibel hoặc cao hơn (Hải quân đưa ra con số 160 dB ở khoảng cách 2 km tính từ LFA) được tạo ra bởi các máy phát âm thanh khổng lồ được kéo phía sau các tàu lớp TAGOS.

Các sonar mảng kéo thụ động SURTASS hiện nay bị hạn chế về khả năng phát hiện các tàu ngầm yên tĩnh. Do đó, nghiên cứu đã được tiến hành một thời gian trong lĩnh vực sonar mảng kéo tần số thấp chủ động. LFA mang lại tiềm năng cho các tàu TAGOS thực hiện việc phát hiện các tàu ngầm yên tĩnh ở phạm vi xa hơn.

Vấn đề âm thanh ở vùng nước nông ngày càng trở nên quan trọng do các xung đột khu vực ngày càng gia tăng, nơi Hải quân Hoa Kỳ có thể chạm trán với các tàu ngầm diesel, chạy chậm gần bờ. Tàu ngầm chạy chậm, vùng nước nông khó phát hiện và phân loại về mặt âm thanh hơn đáng kể so với mối đe dọa Chiến tranh Lạnh do sự lan truyền phức tạp, độ nhiễu cao và Doppler mục tiêu thấp. Hiệu suất sonar hiệu quả đòi hỏi các thuật toán xử lý mới không thể triển khai trên các nền tảng Hải quân hiện tại do yêu cầu xử lý cao. Bộ xử lý quang học/kỹ thuật số lai HyDOP (Hybrid Digital/Optical Processor) là để chứng minh tính khả thi của việc sử dụng xử lý quang học và kỹ thuật số hiệu suất cao có thể mở rộng được nhúng để giải quyết vấn đề này. Điều này đòi hỏi phải áp dụng các thuật toán tính toán chuyên sâu mà không thể thực hiện được trong thời gian thực bằng các bộ xử lý thông thường. Một bộ tương quan quang học tốc độ cao đang được Phòng thí nghiệm Nghiên cứu Hải quân NRL (Naval Research Laboratory) Hoa Kỳ phát triển sẽ hoạt động như một bộ đồng xử lý cho máy tính Intel Paragon XP/S-25.

LFA đã được phát triển trong hơn một thập kỷ và đã được thử nghiệm khoảng 25 lần ở một số đại dương kể từ năm 1988. Hải quân đã thử nghiệm LFA trong hơn 7.500 giờ. IOT&E của LFA được hoàn thành vào tháng 10/1992, tại Vịnh Alaska, thử nghiệm mô hình phát triển kỹ thuật EDM (engineering development model) của hệ thống LFA được lắp đặt trên một tàu nghiên cứu thân đơn đã được chuyển đổi. COMOPTEVFOR nhận thấy hệ thống SURTASS LFA có khả năng vận hành hiệu quả và có khả năng phù hợp trong vận hành.

BBN đã phát triển khái niệm phương tiện mảng ARTS đặc biệt để giải quyết các vấn đề nghiêm trọng của nguồn sonar hoạt động tần số thấp. Mảng này tạo ra một dạng hình đĩa có âm thanh băng thông rộng có thể thay đổi, tần số rất lớn (235 dB, 100-1000 Hz) và vươn xa khoảng 100 dặm. Hệ thống kéo được triển khai ở độ sâu khoảng 100 m với tốc độ 3 hl/g, hoạt động theo chu kỳ nhiệm vụ 10%. Trong các thí nghiệm gần đây, hệ thống tần số thấp chủ động (LFA) đã phát hiện tàu ngầm ở tầm xa. Tàu LFA đầu tiên, TAGOS 23, hạ thủy năm 2000. Bốn tàu chuyên dụng được lên kế hoạch phân chia giữa Hạm đội Đại Tây Dương và Thái Bình Dương. Tạm thời, một tàu cho thuê, Cory Chouest, đang được sử dụng làm tài sản của đội để thử nghiệm và xác nhận các công nghệ LFA. Ngoài ra, các công nghệ nguồn âm thanh nhỏ gọn đang được phát triển sẽ giúp giảm 50% yêu cầu về trọng lượng và công suất. Việc hoàn thiện thành công các công nghệ này sẽ cho phép triển khai các mảng loại LFA từ các tàu lớp TAGOS 19 hiện có.

Những người chỉ trích LFA, chẳng hạn như Hội đồng bảo vệ tài nguyên thiên nhiên NRDC (Natural Resources Defense Council), cáo buộc rằng nó sẽ khiến các loài động vật có vú ở biển bị ô nhiễm tiếng ồn ở mức độ lớn hơn 200 tỷ lần so với mức được biết là làm phiền chúng. Cách đây vài năm, chương trình đo nhiệt độ âm thanh khí hậu đại dương ATOC (acoustic thermometry of ocean climate) trị giá 40 triệu USD của Viện Hải dương học Scripps ở La Jolla, CA đã đề xuất vận hành một nguồn âm thanh dưới nước tần số thấp ở trung tâm Khu bảo tồn biển quốc gia Vịnh Monterey. Mặc dù ATOC đề xuất tạo ra tiếng ồn ở mức chỉ 195 decibel nhưng NRDC đã can thiệp thành công để dừng chương trình nghiên cứu này trong khi chờ nghiên cứu sâu hơn về tác động của âm thanh tần số thấp đối với động vật có vú ở biển. Hải quân đã đồng ý với yêu cầu của NRDC rằng EIS phải được chuẩn bị cho chương trình LFA. Dự thảo Tuyên bố về Tác động Môi trường của LFA sẽ được hoàn thành vào tháng 8/1997 và được nhà thầu viết cho hệ thống. Chiến dịch Đại dương Hoa Kỳ đã hợp tác với một số nhóm môi trường khác để theo dõi hoạt động tạo ra âm thanh dưới nước của chính phủ và ngành công nghiệp./.

Bài viết được đề xuất

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *