Förstudie - superkvaiterande antitorpedvapen

Författare:

  • Niklas Alin
  • Stefan Olsson
  • Alex Cederholm
  • Per-Axel Karlsson

Publiceringsdatum: 2015-08-21

Rapportnummer: FOI-R--3965--SE

Sidor: 49

Skriven på: Svenska

Nyckelord:

  • Antitorpedvapen
  • Superkavitation
  • Projektil
  • Raket
  • Kulspruta
  • Aktiv Sonar

Sammanfattning

I denna förstudie analyseras superkaviterande antitorpedvapensystem. Syftet med systemen är att tillföra en förmåga att som sista utväg neutralisera anfallande torpeder. Utgående från konceptdesign och analys av fem antitorpedvapensystem, samt tidigare analys av antitorpedtorped (ATT), har en bedömning gjorts av designaspekter. Systemlösningar har studerats baserat på utskjutning av a) Liten höghastighetsprojektil b) Större projektil med sprängladdning c) Raket med medelhög hastighet d) Raket med medelhög hastighet och sprängladdning e) Specialammunition med kulspruta f) Antitorpedtorped Systemlösning a), utskjutning av liten superkaviterande projektil i hög hastighet, ca 1500 m/s, kräver ett tungt utskjutningssystem vilket försvårar integration på ubåt. Eftersom projektilen saknar verkansdel så krävs direktträff för att få verkan. Systemlösning b) bedöms mer attraktivt för ubåt. Om kravet på mynningshastighet vid utskjutning reduceras till ca 600 m/s, och kravet på bekämpningsavstånd begränsas till ca 50 m, reduceras storleken och tyngden hos erforderligt utskjutningssystem väsentligt. I och med att den större projektilen är försedd med en sprängladdning krävs inte direktträff för att uppnå verkan. Ett målinmätningsfel i vinkel som är ±1° medför ca ±1 m fel i sida vid inmätning av ett mål på 50 m avstånd. Målinmätningsfel understigande ±1° kan lätt realiseras med en kompakt högfrekvent aktiv sonar. För att uppnå god inmätningsnoggrannhet vertikalt, då ljudhastigheten varierar starkt med djupet, kan dock korrigering för vertikal ljudavböjning baserat på uppmätning av aktuell ljudhastighetsprofil krävas. Systemlösning d) som baseras på en superkaviterande raket med egen framdrivning och sprängladdning är ett alternativ till systemlösning b). Det maximala bekämpningsavståndet minskar med ökande djup, speciellt för systemlösningarna baserat på raket. Möjligheten att öka det maximala bekämpningsavståndet genom gasutblås bör beaktas. Raketens gångsträcka kan också förlängas genom användning av en tvåstegsmotor eller utskjutning med lågtryckskanon. Med en teleskopisk utformning kan utskjutningsrörets längd begränsas. De nämnda möjligheterna ökar komplexiteten men ger potential till bättre prestanda. Eftersom systemlösningarna b) och d) bedöms kunna ge ett gott skydd, ned till ett visst operationsdjup, mot hotande torpeder oberoende av torpedtyp även vid mycket kort upptäcksavstånd och systemlösningarna bör kunna integreras på ubåt, rekommenderas en fortsättning som omfattar Design av projektil eller raket enligt systemlösning b) respektive d).Försök som omfattar utskjutning av projektil eller raket i vatten för undersökning av dess framdrift i vatten, stabilitet och spridning kring målpunkt. Skjutförsök med specialammunition lämplig för bekämpning av mål i vatten med kulspruta Systemlösning f) baserat på ATT är ett alternativ till systemlösningarna baserat på superkaviterande projektiler eller raketer för egenskydd av ubåt. Integrationen på ubåt underlättas av att en liten ATT med utskjutningstuber upptar relativt liten volym, tillför liten extra vikt och förknippas med stor flexibilitet avseende räckvidd, placeringen av utskjutningstuber och huruvida ATT ges trådkommunikation. Kulspruta med specialammunition för undervattensbruk, systemlösning e) är intressant att utvärdera närmare för ytfartyg. För skydd av andra fartyg vid eskortering krävs dock ett ATT-system med längre räckvidd.