Nemez_06 (nemez_06) wrote,
Nemez_06
nemez_06

Categories:

«КРИВОЕ РУЖЬЕ» РАДИОЛОКАЦИИ

Только «Подсолнухи» и «Контейнеры» могут обнаруживать за радиогоризонтом воздушные цели и корабли

В настоящее время отечественная загоризонтная радиолокация переживает второе рождение. В ближайшее время ожидается создание группировки средств загоризонтного обнаружения, обеспечивающей сплошное радиолокационное поле над территорией России и прилегающими районами на дальностях 1500-2000 км от границ РФ. Приоритетному контролю при этом подлежат взлеты носителей крылатых ракет с авиабаз стран НАТО, а также морские носители КР и авианосные ударные группировки.
Идея использования эффекта отражения радиоволн от ионосферы для загоризонтного обнаружения целей была в 1947 году впервые в мире выдвинута русским ученым Николаем Кабановым. Однако обнаружить цели за горизонтом ему в то время на своем макете не удалось. Поэтому установилось мнение, что обнаружить цели за горизонтом на фоне мощных отражений от Земли невозможно.
Работы по загоризонтной радиолокации возобновились в 1958 г. Была доказана принципиальная возможность загоризонтного обнаружения самолетов на дальности одного скачка (3 тыс. км) и стартующих баллистических ракет на дальности двух скачков (6 тыс. км).
Принципы работы загоризонтных локаторов имеют ряд принципиальных особенностей по сравнению с надгоризонтными. Надгоризонтные РЛС работают в зоне «прямой видимости». Загоризонтная РЛС использует отражение радиоволн от ионосферы земли – своего рода «зеркала», позволяющего создать радиолокационное поле далеко за горизонтом. Из-за значительной изменчивости ионосферы от активности солнца, сезона (лето, зима, равноденствие), времени суток это привело к необходимости решения совершенно новых радиофизических, алгоритмических и технических проблем.

НЕУДАЧА ПРОЕКТА «ДУГА»

В 1962 году в СССР началась разработка экспериментальной загоризонтной радиолокационной станции Н-17 «Дуга-1» под Николаевым. В 1966 году разработан эскизный проект ЗГ РЛС, в котором были определены состав и характеристики сокращенного опытного образца загоризонтного радиолокатора.
Сокращенный опытный образец РЛС загоризонтного обнаружения был создан в короткие сроки. Уже в 1972 г. прошли заводские испытания. Ничего подобного не было в нашей стране. Он полностью оправдал надежды разработчиков и многие годы (с учетом модернизаций) являлся уникальной экспериментальной базой, на которой получены фундаментальные исходные данные для разработки боевых радиолокаторов загоризонтного обнаружения.
Результаты испытаний на опытной ЗГ РЛС показали принципиальную возможность обнаружения относительно слабого сигнала от цели на фоне гораздо большей интенсивности отражений от земли; возможность автоматической адаптации к изменениям отражающих свойств ионосферы, а также автоматической отстройки от мощных активных помех, работающих в KB-диапазоне многочисленных связных и радиовещательных станций. Однако несмотря на это, среди представителей заказчика не существовало твердой уверенности в работоспособности этого «кривого ружья» (ЗГ РЛС).
Не ожидая завершения испытаний, в 1969 г. было принято постановление правительства о создании системы загоризонтного обнаружения БР, состоящей из двух более совершенных ЗГ РЛС.
В 1971 году был разработан проект уже боевой станции 5Н32 «Дуга». Постановлением Совета министров СССР от 18.01.1972 года задано строительство двух самых мощных в мире радиолокаторов. Одна РЛС была построена на Украине. Приемная позиция – в 10 км от Чернобыльской АЭС, передающая – около г. Любеч Черниговской области. Вторая станция – на Дальнем Востоке, у пос. Бол. Картель под Комсомольском-на-Амуре.
При согласовании технических требований разработчики, опираясь на положительные данные, полученные на николаевском объекте, приняли для этих РЛС завышенные требования по вероятности обнаружения одиночных и групповых целей на дальности 9-10 тыс. км. При этом была допущена вскрывшаяся впоследствии недооценка влияния полярной ионосферы на затухание сигнала и времени существования «дальних сигналов» на этих трассах.
Строительство боевых РЛС осуществлялось ударными темпами. Большие трудности возникли при сооружении антенн (двух приемных полотен протяженностью 900 и 500 м, высотой 140 и 90 м, передающего полотна протяженностью около 300 м). Они представляли собой металлические мачты из особо прочных труб, на каждую из которых навешивались полуволновые излучатели, выполненные в виде вытянутых корзин из труб общим весом около тонны.
В 1976 г. РЛС в Чернигове начала работать на излучение своими характерными сигналами. Эти сигналы были зафиксированы на Западе. Внешний облик огромных АФУ давал основание разведкам иностранных государств установить принадлежность их к разработке в СССР новой системы предупреждения.
Поскольку натурные испытания по обнаружению БР на дальности 9 тыс. км в СССР было невозможно осуществить, контрольную проверку обнаружения БР проводили по эпизодическим пускам ракет США. При этом были получены данные об обнаружении МБР США, стартующей с мыса Канаверал. И хотя уверенности в соответствии РЛС заданным ТТХ не было, головную РЛС в Чернигове предъявили на государственные испытания.
Эти испытания проходили в три этапа. Первый этап предусматривал натурные испытания на РЛС в Николаеве, на которой к тому времени были реализованы те же алгоритмы, что и на боевом объекте. Запланированы были пуски своих одиночных БР и одновременный пуск одиночной и группы ракет (для сравнения отражающих поверхностей).
Испытания в Николаеве прошли успешно. Но при переходе ко второму этапу непосредственно на боевых РЛС начались трудности, связанные с полярной ионосферой. Характер сигналов возвратно-наклонного зондирования здесь был иным.
После многочисленных модернизаций ЗГ РЛС «Дуга» № 1 стала устойчиво обнаруживать старты ракет-носителей с космическими аппаратами «Шаттл» на борту и старты МБР «Титан» с мыса Кеннеди на дальностях 7–9 тыс. км. Из 13 стартов КА «Шаттл» были обнаружены 12.
23 января 1980 г. после обнаружения старта КА «Шаттл» на экранах РЛС «Дуга» № 1 наблюдалась яркая вспышка, после которой цель была снята с сопровождения из-за прекращения работы двигателей ракеты-носителя, о чем было доложено командованию Войск ПВО. Сообщение из США подтвердило, что при старте «Шаттла» с космонавтами на борту произошла авария. Тяга двигателей ракеты-носителя «Шаттл» значительно превышала тягу двигателей ракет «Минитмен». Это приводило к увеличению размеров и плотности ионизированного следа, а, следовательно, эффективной отражающей поверхности стартующей ракеты. Однако все попытки обнаружить этим узлом старт МБР «Минитмен» с базы Ванденберг через полярную ионосферу заканчивались неудачей.
Комиссия, не получив требуемых результатов, не рекомендовала принимать объект на вооружение.
В 1981 г. на государственные испытания была предъявлена РЛС ЗГО на Дальнем Востоке. Результаты испытаний на этом объекте, трассы наблюдения которого в меньшей мере проходили через полярные области, оказались значительно лучшими, чем на черниговском объекте. Но и в Комсомольске-на-Амуре не были получены вероятности обнаружения пусков МБР, заданные в тактико-техническом задании.
За период опытного дежурства ЗГ РЛС в Комсомольске-на-Амуре было обнаружено 20 пусков, из них 15 пусков МБР, 5 пусков РН. Во время функционирования узла все 9 ракетных баз на территории США испытывали воздействие электромагнитных излучений. В начале 1990-х гг. пожар на восточном узле ЗГО (к тому времени уже выведенной из состава СПРН) привел к прекращению его функционирования.
Однако требуемых характеристик обнаружения стартов одиночных МБР на узле «Дуга» № 2 и на ЗГ РЛС «Дуга» № 1, несмотря на все усилия, достигнуть так и не удалось.
Основными причинами неудачи явились существенная зависимость характеристик обнаружения от геофизических условий на трассах локации; большая дальность от РЛС «Дуга» № 1 до базы «Вандерберг» (более 10 тыс. км); прохождение двух трасс локации РЛС «Дуга» № 1 и одной трассы локации РЛС «Дуга» № 2 через области полярной ионосферы; существенное расширение спектра сигналов возвратно-наклонного зондирования при работе на полярных трассах; существенное отличие параметров плазмы, создаваемой стартующими ракетами от модельных представлений; недостаток потенциала РЛС из-за плохого их согласования в широкой полосе частот, в которой работали антенные системы; недостаточный динамический диапазон приемных трактов; недостаточная производительность вычислительных средств и др.
В это же время были получены положительные результаты испытаний космической системы УСК по обнаружению стартов межконтинентальных баллистических ракет. На этом этапе у заказчика к загоризонтной радиолокации пропал интерес. После успехов в космической составляющей системы предупреждения о ракетном нападении финансирование ЗГ РЛС было практически прекращено.
Тем не менее, работы по созданию этой системы стимулировали гигантский сдвиг в области научно-исследовательских работ по изучению ионосферы. Кроме того, полученные положительные результаты дали возможность перенести работы в области загоризонтной радиолокации в направлении обнаружения воздушных целей как на суше, так и на море.

ВТОРАЯ ПОПЫТКА ЗАГЛЯНУТЬ ЗА ГОРИЗОНТ – РЛС ЗГО «КОНТЕЙНЕР»

Многоскачковая советская ЗГ РЛС «Дуга» имели дальность обнаружения целей до 10 000 км и предназначались для обнаружения стартов межконтинентальных баллистических ракет (МБР) на территории США.
После развала Советского Союза возвращаться к таким гигантским антеннам было признано нецелесообразным. С задачами обнаружения старта МБР с территории Соединенных Штатов сегодня справляется космический эшелон системы предупреждения о ракетном нападении.
Однако задачу по определению координат воздушных целей за радиогоризонтом космический эшелон решить не может. Тут требуются РЛС ЗГО с одним скачком луча в ионосферу и возможностью точного обнаружения целей подобного характера. Поэтому в начале 1990-х годов возникла мысль о создании следующего поколения РЛС ЗГО. Ввиду тяжелой экономической ситуации в стране основные работы по теме стали вестись с середины 1990-х гг., а основной рывок был сделан лишь в последние годы.
К РЛС ЗГО нового поколения относится двухкоординатная радиолокационная станция загоризонтного обнаружения пространственной волны 29Б6 «Контейнер» с размещением аппаратурного комплекса в транспортабельных контейнерах. По сути дела, «Контейнер» является следующим поколением отечественных загоризонтных радиолокационных станций 5Н32 «Дуга», основанных на излучении электромагнитной энергии в ионосферу.
Радиотехнический узел с РЛС ЗГО «Контейнер» высокой заводской готовности состоит из двух частей: передающей и приемной. Каждая из частей радиотехнического узла состоит из технической позиции и жилого городка. На технических позициях установлены антенно-фидерные устройства со всем необходимым коммутационным и прочим оборудованием. Так же, как и в советских ЗГ РЛС «Дуга» на передающей и приемной технических позициях имеются по две антенные решетки на два поддиапазона – высокочастотный и низкочастотный.
Диапазон волн РЛС ЗГО 29Б6 «Контейнер» – декаметровый. Дальность обнаружения и определения координат воздушных целей составляет до 3 000 км в секторе 180 град.
Передающие антенны станции излучают сигнал вверх. Сигнал отражается от ионосферы как от зеркала и уходит за горизонт. Таким образом, можно увидеть, что происходит за горизонтом. Благодаря тому, что сигнал отражается один раз, т. е. делает всего один скачок, можно получить достаточно точное радиолокационное целеуказание. Отраженный от облучаемых целей сигнал принимается приемными антеннами и обрабатывается при помощи вычислительного комплекса РЛС ЗГО. Возможности РЛС ЗГО «Контейнер» позволяют отслеживать на территории Западной Европы даже самолеты малой авиации.
Место для размещения первого (предсерийного) образеца РЛС ЗГО 29Б6 «Контейнера» было выбрано в 1995 году. Основное оборудование «Контейнера» было смонтировано в 2002 году.
В г. Ковылкино (Республика Мордовия) была размещена приемная часть, основная аппаратурная часть РЛС и командный пункт (площадка № 2), другая часть РЛС – передающая – размещена на площадке № 1 близ г. Городца (Нижегородская обл.). Первый самолет после развертывания «Контейнер» обнаружил 26 февраля 2005 года. Аэродинамическая цель устойчиво обнаруживается и сопровождается станцией на расстоянии одного скачка отражения радиолуча от ионосферы на расстоянии от 1000 до 3000 км.
Модернизированный вариант «Контейнера», по некоторым данным, будет обладать пропускной способностью не менее 500 целей и возможностью работы в секторе 240 градусов. Он сможет обнаруживать массированные удары стратегических крылатых ракет и гиперзвуковые летательные аппараты, причем вероятность обнаружения и сопровождения ГЗКР на участке маршевого полета на крейсерском режиме близка к единице.
В ближайшем будущем ожидается развертывание нескольких РЛС ЗГО типа «Контейнер» (в различных модификациях) на Дальнем Востоке, в Сибири и на Балтике. Создание группировки средств ЗГО полного состава и проведение модернизации отдельных радиотехнических узлов ЗГО позволит создать сплошное радиолокационное поле над всей территорией России и будет обеспечен контроль Средиземного моря, арктической зоны, Северного морского пути в пределах 200-мильной экономической зоны и на дальность от 1500 до 2000 км от государственных границ РФ.

УДАЧНЫЙ «ПОДСОЛНУХ»

В 1990-х годах средств в бюджете на создание дорогих РЛС ЗГО, работающих через ионосферу, решительно не было. В этих условиях промышленность предложила командованию Тихоокеанского флота для освещения надводной обстановки создать надежный и недорогой радиолокатор поверхностной волны.
Принцип действия загоризонтного радиолокатора пространственной основан на отражении радиоволн КВ–диапазона от слоистой ионосферы. Сканирование по дальности осуществляется за счет изменения рабочей частоты, а сканирование по азимуту за счет электронного сканирования диаграммой направленности в ФАР. Впоследствии этот локатор ЗГО получил наименование «Подсолнух». Береговой загоризонтный радиолокационный комплекс поверхностной волны ЗГ РЛК «Подсолнух» предназначен для освещения надводной и воздушной обстановки (обнаружение, сопровождение, классификация) в секторе 120 град в пределах экономической зоны и является элементом системы берегового наблюдения ВМФ.
Первая станция была развернута на побережье на мыс Первый в районе Камчатской бухты. В 1999 году ознакомиться с РЛС ЗГО «Подсолнух» прибыли специалисты из КНР. Они поставили условие, что если РЛС на расстояние 200 км в море обнаружит корабль, то Китай купит станцию этого типа. Тогда две морские цели «Подсолнух» обнаружил на расстоянии 220-230 км.
В 2000 году с Китаем был заключен контракт на несколько миллионов долларов на поставку трех РЛС поверхностной волны «Подсолнух-Э» в экспортном варианте. В начале 2000-х годов все три «Подсолнуха» были развернуты на территории Китая.
ВМФ России заказал три РЛС «Подсолнух» с улучшенными характеристиками. Они развернуты в Киевке под Находкой, на Камчатке под Петропавловском-Камчатским, в районе города Каспийска на побережье Каспийского моря. Эти РЛС ЗГО круглосуточно следят за морскими акваториями и выдают на командные пункты ВМФ информацию о передвижениях кораблей и самолетов.
Основной особенностью РЛС «Подсолнух» является загоризонтный обзор морской акватории. К примеру, загоризонтный радиолокатор на Каспийской море способен обнаруживать надводные и воздушные цели на разных высотах как в пределах прямой видимости, так и за линией горизонта. Зона контроля воздушной обстановки составляет 450 км по дальности, надводной обстановки – до до 300 км. Этот радиолокатор позволяет в автоматическом режиме за пределами радиогоризонта одновременно или последовательно обнаружить, сопровождать и классифицировать до 300 морских и 100 воздушных объектов. РЛС определяет их координаты и параметры движения.
Обработка и отображение информации по воздушным и морским объектам в БЗГР «Подсолнух-Э» осуществляется специализированным многопроцессорным вычислительным комплексом.
Цифровое исполнение аппаратуры БЗГР «Подсолнух-Э» обеспечивает сопряжение с различными потребителями, в соответствии с согласованными требованиями заказчика, и выдачу координатной и трассовой информации на сопрягаемые системы и командные пункты в цифровом виде.
Аппаратура радара и составные части антенн транспортируются автомобильным, железнодорожным и морским транспортом. Береговой загоризонтный радиолокационный комплекс размещается в специальных контейнерах. Монтаж, установка и размещение аппаратуры обеспечивается на заранее подготовленных площадках.
В ближайшее время ожидается развертывание РЛС ЗГО типа «Подсолнух» на Кольском полуострове (на полуострове Рыбачий), в Севастополе и в Калининградской области (г. Балтийск).
Кроме загоризонтных радиолокаторов пространственной и поверхностной волны в настоящее время ведутся работы по созданию полуактивных радиолокаторов. В этом случае радиолокационный подсвет осуществляется через ионосферу (пространственная волна), а прием эхо-сигналов производится в надгоризонтном режиме в пределах прямой видимости и в загоризонтном режиме поверхностной волны.

Помимо этого, на оснащение Вооруженных сил в скором времени поступят загоризонтные РЛС поверхностной волны нового поколения с существенно лучшими тактико-техническими характеристиками.

Оригинал взят у m_khodarenok
Tags: Армия и ВПК, Забытые страницы истории, Оружие
Subscribe
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 0 comments