Президент Академии наук и океанолог Тармо Соомере заявил, что подводные лодки и другие виды подводной деятельности можно обнаружить, в том числе, по внутренним волнам. Их можно увидеть в слоях разной плотности. "Внутренние волны генерируются подводной лодкой только тогда, когда она движется в среде, где плотность меняется по вертикали, — говорит Соомере, по словам которого, в Норвегии проблема с обнаружением подводных лодок заключается в том, что водная среда с внутренними волнами возникает лишь в нескольких местах и ​​на определенных глубинах. — К счастью, большая часть водных масс в Балтийском море имеет переменную плотность от поверхности до дна. Если плотность воды меняется в вертикальном направлении, то каждый движущийся объект создает там внутренние волны точно так же, как на поверхности моря он создает поверхностные волны". 

Поэтому, по мнению Соомере, возможности обнаружения подводных лодок в Балтийском море на порядок лучше, чем у берегов Норвегии. Тем не менее даже здесь довольно сложно обнаружить объект, движущиеся с меньшей скоростью. "Тогда и возмущения, которые они вызывают, тоже очень малы. Еще один печальный факт: во всем бассейне Балтийского моря осталось очень мало специалистов по внутренним волнениям. У соседних стран помощи тоже не попросишь", — говорит он.

По словам Соомере, классическим способом обнаружения подводных лодок является гидролокатор или сонар. Активный гидролокатор излучает направленные звуки, а подводные микрофоны, или гидрофоны, принимают отраженный звук от различных объектов. В ходе анализа сравнивается время между генерацией и приемом звука. Таким образом можно определять расстояние и направление различных подводных объектов.

Пассивный гидролокатор по большей части представляет собой гидрофон, который, образно говоря, прислушивается к окружающей морской среде. "Звук очень хорошо распространяется в воде. Можно отделить подводные лодки и подводную деятельность от фонового шума. Достаточно установить гидрофоны вдоль кабеля или трубы на определенном расстоянии. Технически это не очень сложно, но, конечно, реализация может занять много времени и усилий", — говорит океанолог.

Волоконно-оптические гидрофоны могут стать решением

Профессор Александр Клаусон, изучающий гидравлику и вибрационную акустику в Таллиннском техническом университете, подтвердил, что практически единственным типом волн, распространяющихся в воде, являются акустические. "Поэтому все, что связано с подводным миром: связь, обнаружение, позиционирование, — все основано на акустике. Используются соответствующие датчики, или гидрофоны", — объяснил Клаусон.

"Это практически единственный метод, потому что, например, оптические волны в воде распространяются на довольно небольшое расстояние. В Балтийском море видимость особенно плохая. То же с радиоволнами", — говорит профессор.

Таким образом, для передачи сигналов и поиска чего-либо под водой, пригодны только акустические волны. "Например, мы в Техническом университете следим за подводными звуками Балтийского моря и используем для этой цели единичные гидрофоны с автономными звукозаписывающими устройствами. Таким образом, мы можем впоследствии узнать, как изменился окружающий шум в определенной области", — объясняет Клаусон.

Однако один гидрофон не может очень хорошо определить направление звука. Чтобы повысить эффективность, нужно объединить несколько подводных микрофонов и закрепить их на расстоянии друг от друга. Таким способом можно не только определить, что где-то возросло звуковое давление, но и местонахождение источника. "За военными кораблями идет длинный кабель, к концу которого подключаются гидрофоны. С помощью такой антенны можно обнаружить очень небольшие изменения звукового давления в воде", — приводит пример профессор.

К сожалению, недостатком одного или группы гидрофонов является то, что они могут контролировать только определенную часть акватории. Клаусон считает, что их можно было бы устанавливать секциями, на определенном расстоянии, чтобы они охватывали, например, Estlink или Balticconnector. "Если длина трубы, например, 80 километров, то я не уверен, что все это расстояние можно контролировать из одной точки. Наверное, участков должно быть несколько. В этом случае можно было бы контролировать всю длину трубы, если уровень звукового давления превысит обычный", — говорит профессор.

Сегодня также применяются оптоволоконные гидрофоны, которые можно устанавливать вдоль подводных кабелей. Такой датчик использует подводный сигнал для изменения интенсивности света, распространяющегося по оптическому волокну. По словам Клаусона, по сравнению с обычными пьезоэлектрическими гидрофонами, оптоволоконные имеют гораздо лучшую передачу сигнала на большие расстояния, очень низкую частотную характеристику и широкую полосу пропускания.

"Я сам не использовал такое оборудование, но думаю, что это было бы хорошим решением. Я очень надеюсь, что Эстония и Финляндия смогут сделать что-то подобное вместе. Это, несомненно, будут большие инвестиции, но установка, контроль и обслуживание любой подводкой инфраструктуры стоит очень дорого", — говорит Клаусон.