Các nước có nền công nghiệp quốc phòng triển khai các khu vực chống ngầm quan trọng như vùng nước hải cảng, căn cứ quân sự ven bờ, khu vực quan trọng có nguy cơ xâm nhập của tầu ngầm nhằm mục đích đổ bộ lực lượng đặc nhiệm đột nhập….. phương pháp chủ yếu là xây dựng các trạm trinh sát thủy siêu âm, sử dụng các máy bay tuần biển trên diện rộng, các máy bay trực thăng và chiến hạm chống ngầm trên khu vực chống ngầm thả phao anten thủy âm, các tàu chống ngầm sử dụng các phao kéo theo nhằm mục đích phát hiện tầu ngầm.
Kinh nghiệm của cường quốc chống ngầm
Cường quốc có hệ thống và công nghệ chống ngầm hiện đại nhất là Mỹ, hệ thống chống ngầm của Hải quân Hoa Kỳ đã trải rộng trên tất cả các vùng nước trên đại dương.
Từ những năm 1960, Mỹ đã triển khai các hệ thống chống ngầm nhằm mục đích theo dõi các hoạt động của tàu ngầm nguyên tử Liên Xô. Từ hệ thống các trạm thu thủy âm thụ động ban đầu trên biển Địa Trung Hải, Mỹ đã triển khai một hệ thống theo dõi thủy âm thụ động trên toàn thế giới, ở những vùng nước tàu ngầm Liên Xô có thể hoạt động. Chiến tranh lạnh kết thúc, mục tiêu tác chiến của lực lượng chống ngầm Mỹ thay đổi.
Trong giai đoạn ngày nay, mục tiêu tác chiến nhằm vào các vùng nước có khả năng xảy ra tranh chấp, xung đột khu vực hoặc chiến tranh cục bộ. Căn cứ vào những điều kiện đó, Hải quân Mỹ đã tích hợp các hệ thống trinh sát, tìm kiếm, xác định và theo dõi tàu ngầm đối phương. Mục tiêu tác chiến giai đoạn hiện nay là các tàu ngầm nguyên tử và diesel khu vực châu Á-Thái Bình Dương. Mục đích của hệ thống là làm trong suốt các vùng nước tàu ngầm có thể xâm nhập (ví dụ: vùng nước thuộc quần đảo Senkaku – Nhật Bản, hoặc các đảo của Philippines, vùng nước đảo Đài Loan…).
Hệ thống làm “trong suốt” vùng nước khu vực chống ngầm được tích hợp từ các hệ thống thứ cấp có tầm chiến lược chống ngầm trước đây thành hệ thống IUSS (Integrated Undersea Surveillance System), liên kết các tổ hợp trinh sát thủy âm cố định và cơ động tầm xa. Hệ thống chỉ huy và điều hành tác chiến, hệ thống trao đổi thông tin của các phương tiện trinh sát theo dõi và tìm kiếm, các phương tiện tác chiến chống ngầm . Hệ thống IUSS được liên kết xây dựng bằng phương pháp tìm kiếm và trao đổi thông tin về không gian dưới mặt nước từ các thành phần thuộc lực lượng chống ngầm ở tầm xa hoặc ở dưới, các thành phần chống ngầm nằm trong một hệ thống duy nhất tích hợp thông tin và đưa ra được một hình thái không gian dưới mặt nước rõ nét nhất.
 |
| Sơ đồ hệ thống chống ngầm IUSS. |
Hệ thống trinh sát thủy âm được tích hợp từ những thành phần rời rạc của hệ thống theo dõi thủy âm từ xa SOSUS (SOund Surveillance System), hệ thống trinh sát thủy âm khu vực ven biển FDS (Fixed Distribution System), hệ thống thủy âm tích hợp triển khai nhanh ADS (Advanced Deployable System), các anten phát chủ động của các đài sonar kéo theo các chiến hạm chống ngầm SURTASS (SURveillance Towed Array Sonar System).
Hệ thống IUSS có khả năng không những đảm bảo truyền đạt thông tin phát hiện ban đầu dấu hiệu tàu ngầm, mà còn xử lý thông tin và truyền đạt thông tin dẫn đường, chỉ thị khu vực mục tiêu có máy bay tuần biển phát hiện tàu ngầm, các tàu ngầm, các chiến hạm chống ngầm và máy bay trực thăng chống ngầm. Các phương tiện chống ngầm sẽ thực hiện nhiệm vụ giai đoạn tiếp theo, tìm kiếm tàu ngầm ở khu vực chỉ thị mục tiêu, theo dõi mục tiêu và trong điều kiện chiến tranh – tiêu diệt tàu ngầm.
Hệ thống trinh sát cơ động thủy âm tầm xa SURTASS được sử dụng để kiểm soát không gian vùng nước chiến trường. Cơ sở căn bản của SURTASS là các chiến hạm chống ngầm trang bị các bộ khí tài trình sát thủy âm chủ động và thụ động với các dây an ten mềm kéo theo tàu. Đây là một hệ thống có độ tin cậy rất cao và rất hiệu quả bổ sung cho hệ thống trinh sát thủy âm tự động từ xa. Theo thông báo của các chuyên gia kỹ thuật Mỹ, hiệu quả thực nghiệm phát hiện tàu ngầm của các đài thủy âm AN/UQQ-2, lắp đặt trên tàu chống ngầm có thể phát hiện trên tầm xa đến 150 dặm (278 km).
Hệ thống SURTASS hiện nay đang sử dụng các an ten sonar thủy âm hai đường phao song song (ТВ-29В),và anten chế độ phát tích cực – thu thụ động kéo theo tàu. An ten dải tần số hoạt động thấp LFA (100-500 Hz) là thiết bị mang 18 bộ phận phát xung không định hướng hoạt động theo độ rung tiếng ồn là từ 0 200 dB.
Anten có thể cho phép phát hiện mục tiêu ở khoảng cách đến 70 km phụ thuộc vào độ sâu và các điều kiện thủy văn. Mỗi lần phát xung tìm kiếm kéo dài từ 6 đến 100s. Giãn cách thời gian giữa hai lần phát là 6 – 15 phút. Các an ten thu cũng được lắp trên lưới hai dây phao kéo song song TB – 29B, trong tương lai sẽ thay thế bằng thiết bị kéo theo TB – 33 và TB – 34.
Hệ thống này có thể làm việc và đồng bộ hóa thông tin với các phao thủy âm của máy bay trực thăng ОГАС HELRAS-1/2 cũng có thể tiếp nhận các thông tin từ các tổ hợp các hệ thống phao thủy âm của các nước thuộc khối NATO. Hệ thống hoạt động hiệu quả khi tàu kéo cơ động với tốc độ từ 3 – 15 knots. Độ sâu thủy âm từ 200 m cho đến 2 km dưới mặt nước biển.
Hệ thống trinh sát thủy âm khu vực ven biển FDS được thiết kế để phát hiện các tàu ngầm có độ ồn thấp xâm nhập, các phương tiện lặn ngầm loại nhỏ đột nhập bờ biển. Hệ thống bao gồm các thành phần nằm dưới mặt nước biển và trên đáy biển ở những vùng nước nông UWS (Underwater Segment) và trung tâm thu thập, xử lý thông tin và lưu trữ cơ sở dữ liệu trên bờ SSIPS (Shore Signal Information Processing Segment). Bộ khí tài nòng cốt dưới nước là các đường cáp lắp các microphone nhạy âm và các sensors từ trường, áp lực nước, cường độ ánh sáng, thu thập thông tin dưới đáy biểu và truyển tải thông tin về trung tâm xử lý. Sự phát triển hệ thống này dựa trên những thành tựu khoa học công nghệ thủy âm, máy tính và ứng dụng của sơi quang truyền tín hiệu âm thanh.
Hệ thống trinh sát thủy âm triển khai nhanh ở khu vực nước ven bờ biển nhằm làm “trong suốt” vùng nước tổ chức trận địa chống ngầm.
 |
| Sơ đồ hệ thống khí tài FDS trinh sát chống ngầm thủy âm. |
Hệ thống trinh sát thủy âm tích hợp triển khai nhanh ADS bao gồm các thiết bị đầu thu tích cực và thụ động thủy âm, từ trường, hệ thống thu thập và xử lý thông tin, hệ thống xác định mục tiêu và theo dõi mục tiêu được tích hợp lại trong một hệ thống đồng bộ xử dụng cáp quang truyền thông và hệ thống thông tin vệ tinh, đồng thời phát triển cơ sở dữ liệu thủy âm.
Hệ thống được trang bị trên các chiến hạm tuần biển, có nhiệm vụ triển khai nhanh trên các khu vực cần chống ngầm. Hệ thống ADS có ba thành phần chủ yếu: tổ hợp các bộ khí tài trinh sát, hệ thống thiết bị xử lý thông tin và lưu trữ thông tin, các bộ khí tài đa dụng dạng modules khác nhau lắp trên tàu nhằm thực hiện nhiệm vụ chống ngầm.
Bộ khí tài trinh sát dưới nước là các bộ anten dạng lưới có độ dài đến 20 km, được chia thành các khoang, trong mỗi khoang có hàng nghìn microphone có dải tần số hoạt động từ 20 Hz – 1000 Hz. Các đầu thu ghi nhận âm thanh của sóng biển, thiết bị đo độ chênh lệch áp lực của nước, cũng như các bộ cảm biến quang học ghi cường độ ánh sáng trong nước, nối với nhau bằng một đường truyền cáp quang và có nguồn cung cấp năng lượng bằng các bình ăc quy.
Để thu thập thông tin và làm trong suốt vùng nước chống ngầm, hải quân Mỹ sử dụng hệ thống mạng lưới các anten đầu phát tín hiệu âm thanh nổi trên mặt nước ADLA (Autonomous Drifting Line Array), được tạo bởi các đầu phát âm thanh thủy âm có đường kính 10 cm và hoạt động ở tần số 1 kHz. Thực hiện các hoạt động trinh sát, tìm kiếm phát hiện và xác định các tàu ngầm thâm nhập ở tầm xa, hải quân Mỹ tiếp tục hoàn thiện hệ thống TACTAS (TACtical Towed Array Sonar) và hệ thống kéo theo tàu ngầm STASS (Submarine Towed Array Sensor System);
Trong toàn bộ hệ thống tìm kiếm tàu ngầm, đặc trưng nổi bật nhất là hệ thống các lưới mini - micro thủy âm được đặt ngầm dưới đáy biển và nối liền với nhau thành một hệ thống, trải rộng trên một không gian rộng lớn. Hệ thống đó được kết hợp với các hệ thống thu phát thủy âm chủ động và thụ động có trên chiến hạm chống ngầm (tàu ngầm và hạm tàu nổi). Liên kết với hệ thống phao thu phát thủy âm từ máy bay tuần biển chống ngầm và trực thăng chống ngầm đồng thời liên lạc với hệ thống truyền thông vệ tinh.
 |
Các bộ khí tài thủy âm, sonar và khí tài trinh sát các trường vật lý khác trong biên chế của tổ hợp chống ngầm AN/SQQ-89A(V)15 trên chiến hạm chống ngầm.
Từ những phân tích về cấu trúc hệ thống chống ngầm hiện đại của Mỹ ngày nay, có thể thấy được. Do sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ chế tạo tàu ngầm, các chiến hạm này càng ngày càng trở lên mạnh hơn về vũ khí trang bị hỏa lực – tên lửa hành trình, ngư lôi tự dẫn tầm xa, thủy lôi các kiểu loại, có độ ồn rất thấp và đặc biệt, có khả năng ở dưới nước lâu hơn rất nhiều do sử dụng các ống trao đổi không khí ở độ sâu tiềm vọng và sử dụng động cơ công nghệ stirling.
Xây dựng hệ thống chống ngầm của Việt Nam
Để bảo vệ các mục tiêu có giá trị quan trọng về kinh tế và quốc phòng trong điều kiện thời bình và thời chiến, đáp ứng nhiệm vụ sẵn sàng chiến đấu cao, tạo điều kiện tối ưu cho hoạt động của các phương tiện trang bị trong biên chế có khả năng bí mật, bất ngờ tấn công địch hoặc phòng thủ bảo vệ các chiến hạm của hải quân. Cần xây dựng một hệ thống chống ngầm hiện đại trên các vùng nước quan trọng của đất nước như các hải cảng quan trọng, quân cảng, căn cứ quân sự ven biển, bảo vệ hải đảo và quần đảo.
Nếu tính đến sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ chế tạo phương tiện hoạt động ngầm dưới biển, từ tàu ngầm đến các bộ khí tài đổ bộ trong tương lai 5 -10 năm và tiếp theo. Phương án tối ưu nhất vẫn là xây dựng các IUSS (Integrated Undersea Surveillance System) trong không gian hẹp, từ đó kết nối và phát triển trên toàn bộ vùng nước Tổ quốc, bao gồm cả quần đảo và hải đảo.
Yêu cầu của hệ thống chống ngầm:
- Một không gian nước có diện tích hàng nghìn km2 được bố trí hệ thống FDS, và có sự tham gia mạnh mẽ không những chỉ lực lượng chống ngầm, mà còn phải là các loại tàu khác, có tính năng hoạt động cố định trong 1 khu vực như vận tải nhỏ, tàu đánh cá, tàu khoa học kỹ thuật hải dương hoặc thăm dò …
- Hệ thống phải hoạt động thường xuyên liên tục không ngừng nghỉ, trong cả thời bình lẫn thời chiến, và đặc biệt là thời bình – do tính chất nghiêm trọng của việc các phương tiện ngầm của đối phương đột nhập trinh sát, đặt các thiết bị thủy âm thụ động bí mật theo dõi mọi hoạt động của lực lượng hải quân cũng như các hoạt động kinh tế khác.
- Hệ thống phải có tính nâng cấp phát triển cao và có khả năng mở rộng, liên kết các vùng, các phương tiện chống ngầm khác nhau trên mọi vùng nước. Từ đó hình thành phòng tuyến chống ngầm trên cả nước và trên các khu vực đảo, hải đảo. Tạo thành các khu vực phòng thủ riêng trong một tổng thể chung.
Phương án tối ưu đáp ứng các yêu cầu đó là: xây dựng các khu vực chống ngầm ở các vùng nước quan trọng. Hệ thống cần xây dựng dựa trên cơ sở của hệ thống IUSS, trong giới hạn hẹp sẽ là hệ thống FDS.
 |
| Sơ đồ hệ thống cáp thu thụ động micro thủy âm cửa cảng. |
Hệ thống chống ngầm theo mô hình FDS là hệ thống các thành phần cấu thành hệ thống chống ngầm, bao gồm:
1- Hệ thống các cáp thủy âm an ten thu thụ động dài được đặt ngầm dưới đáy biển, trài dài theo chiều xuôi của thềm biển. Hệ thống cáp thủy âm này được kết nối với các đài quan sát chống ngầm cố định trên bờ biển, được trang bị các khí tài trinh sát như radar, sonar, hệ thống thu nhận, phân tích và xử lý thông tin, hệ thống lưu trữ thông tin dữ liệu so sánh, hệ thống theo dõi kỹ thuật và điều khiển hoạt động…
Do các micro thủy âm có dải tần số thu âm rất rộng, do đó, bản thân hệ thống lưới anten thu FDS đã có khả năng thụ động phát hiện tàu ngầm dựa trên các âm thanh tiếng ồn dù nhỏ nhất, được lọc ra từ phông nền của tiếng động của biển.
2- Hệ thống các phao thủy âm được neo thả trên vùng nước chống ngầm, có khả năng phát các xung âm thanh trên một dải tần số nhất định theo một khoảng thời gian nhất định đến các đầu thu micro thủy âm, sự không đồng đều ở các đầu thu cho phép phát hiện vật thể đang cơ động.
3- Hoạt động tuần tiễu của các phương tiện chống ngầm, bao gồm các tàu chống ngầm tuần tiễu, tàu tuần biển tên lửa hay pháo, xuồng phóng ngư lôi, tên lửa chống ngầm. Các hạm tàu được giao nhiệm vụ chống ngầm được trang bị hệ thống an ten thu phát thủy âm trên thân tầu và kéo theo, kết nối với đài trinh sát chống ngầm, sở chỉ huy lực lượng chống ngầm .
 |
| Hệ thống phòng thủ chống ngầm triển khai nhanh do các tàu tuần biển thực hiện. |
4- Hoạt động của các phương tiện bay chống ngầm là hoạt động thường xuyên mà trong đó, các phương tiện bay đặc chủng – máy bay chống ngầm có thể sử dụng radar, sonar, các hệ thống phao thủy âm theo biên chế khí tài trên máy bay thực hiện nhiệm vụ dò tìm sự hiển diện của tàu ngầm nói chung và những xâm phạm biên giới dưới đáy biển nói riêng. Thông thường thời bình, nhiệm vụ quan sát và truy tìm tàu ngầm trên biển được giao cho các máy bay tuần biển chống ngầm, tuần thám chống xâm nhập bí mật và cảnh giới vùng nước gần được thực hiện bởi các chiến hạm chống ngầm và trực thăng tuần biển.
Để có thể triển khai nhanh chóng khu vực phòng thủ chống ngầm, quân chủng Hải quân thành lập lực lượng triển khai nhanh chống ngầm. Lực lượng triển khai nhanh chống ngầm có nhiệm vụ trong thời gian ngắn nhất, triển khai các khu vực tuần thám và phát hiện tàu ngầm đối phương thâm nhập. Lực lượng triển khai nhanh được trang bị hệ thống ADS và các phương tiện thực hiện nhiệm vụ.
Hệ thống ADS nòng cốt là các cuộn cáp quang trinh sát thủy âm có chiều dài đến 20 km, chia thành các khoang chứa các micro thủy âm, thiết bị đo cường độ ánh sáng nước biển, thiết bị đo áp lực nước và kết nối với phao thông tin liên lạc. Bộ khí tài thứ 2 là bộ phao kéo thu phát chủ động thủy âm trang bị cho các chiến hạm chống ngầm như các hạm tàu chống ngầm và tàu ngầm thực hiện nhiệm vụ chống ngầm. Bộ khí tài thứ 3 là các phao thủy âm phát tín hiệu chủ động thả từ trên các máy bay trực thăng chống ngầm.
Các bộ khí tài kết nối với nhau thông qua hệ thống anten thông tin liên lạc, tín hiệu thu thông qua hệ thống thu nhận, xử lý thông tin, lưu trữ cơ sở dữ liệu. Hệ thống thông tin sẽ truyền tải thông tin thu nhận được về sở chỉ huy chống ngầm trên kỳ hạm chống ngầm hoặc trạm trinh sát chống ngầm ven biển và sở chỉ huy cấp cao hơn, đồng thời cung cấp thông tin theo cho các đơn vị chống ngầm.
Thực hiện giải pháp ADS của hệ thống IUSS, Hải quân trong một thời gian ngắn khoảng 1 tuần đến 10 ngày có thể triển khai được một khu vực trinh sát chống ngầm có diện tích lên đến hàng chục nghìn km2 .
Sự phát triển mạnh mẽ của nền kinh tế biển và hiện đại hóa lực lượng hải quân dẫn đến một yêu cầu bức thiết phải thực hiện nhiệm vụ chống ngầm trên các vùng nước quan trọng trên biển. Hình thành phòng tuyến chống ngầm trên tầm xa 20 km so với bờ biển nhằm bảo vệ biên giới biển của Tổ Quốc, hình thành các khu vực chống ngầm ở những khu vực mục tiêu quan trọng – hải cảng, căn cứ hải quân, các khu vực trọng điểm về kinh tế.
Trong các vùng nước có hệ thống chống ngầm, không gian tác chiến của tàu ngầm thuộc Quân chủng Hải quân trở lên trong suốt, lực lượng tàu ngầm có thể từ căn cứ cơ động hành quân ra biển lớn thông qua các khu vực chống ngầm, đảm bảo được yếu tố bí mật – yếu tố quan trọng nhất của tính năng kỹ chiến thuật tàu ngầm.
Đồng thời các khu vực chống ngầm cũng đảm bảo có được hệ thống phòng thủ tốt nhất, ngăn chặn mọi âm mưu, hành động xâm nhập do thám, thu thập thông tin của đối phương trong điều kiện thời bình. Trong điều kiện thời chiến, các khu vực chống ngầm sẽ kết nối lại thành các tuyến phòng ngự chống ngầm , bảo vệ bờ biển và đảo, quần đảo chống lại sự xâm nhập của tàu ngầm đối phương.
TTB
