книги из ГПНТБ / Листов, Константин Михайлович. Радио и радиолокационная техника и их применение

Боевая работа на радиолокационных постах дальнего обна­ ружения осуществляется, как правило, непрерывно, обеспечи­ вая постоянное наблюдение за воздушной обстановкой. Опе­ раторы станций, наблюдая за экранами индикаторов кругового обзора, обнаруживают отраженный от цели сигнал, определяют ее дальность и азимут и сообщают их на командный пункт и оператору индикатора высоты. Этот оператор определяет вы­ соту цели и также сообщает ее на командный пункт. Вместе

Зона, лросматридаемоя Вспомогательной

Рис. 152. Закрытие непросматриваеMoii зоны вспомогательной станцией

с этими данными с радиолокационной станции передаются все остальные выявленные данные о воздушной цели: своя или чужая цель, одиночная или групповая.

Если на экранах индикаторов появились сигналы от не­ скольких целей, операторы последовательно передают данные о каждой из них, если только они не получают указания о прекращении сопровождения той или иной цели и необ­ ходимости сосредоточения внимания на каких-либо опреде­ ленных целях.

Таким образом, при боевой работе на командном пункте сосредоточиваются данные о воздушной обстановке в зоне дей­ ствия всех обслуживающих этот командный пункт радиолока­ ционных станций дальнего обнаружения. Эти данные затем ис­ пользуются для управления боевой работой активных средств ПВО.

В тех случаях, когда боевая обстановка в зоне действия станции не напряженная, с начала боевой работы дежурной смены операторов до момента появления самолетов в зоне дей­ ствия станции может пройти много времени. Поэтому для об­ легчения работы операторов на станциях обнаружения могут применяться специальные устройства, предупреждающие зву­ ковым сигналом операторов 9 появлении первого отраженного импульса. 'Этим предотвращается излишнее утомление опера­ торов.

279

Заметим, что станции дальнего обнаружения воздушных целей могут быть не только наземные. Иногда они устанавли­ ваются на самолетах и дирижаблях. Смысл этого объясняется следующим. Ультракороткие волны распространяются практи­ чески прямолинейно и, за исключением редких аномальных случаев, лишь незначительно огибают земную поверхность. Поэтому даже мощные радиолокационные станции не могут обнаружить на значительных расстояниях самолеты и само­ леты-снаряды, летящие на средних и малых высотах. Дей­ ствительно, как следует из формулы (8), цель, летящая, например, на высоте 5000 м, может быть обнаружена назем-

Рис. 153. Размещение станции дальнего обнаружения на самолете ра­ диолокационного дозора

ной станцией на дальности примерно около 300 км, если даже «энергетическая» дальность станции и превышает эту вели­ чину. Поэтому в тех случаях, когда границу зоны обнаруже­ ния низко летящих целей не удается расширить за счет вы­ движения вперед наземных радиолокационных станций, станции обнаружения устанавливают на самолетах или ди­ рижаблях (рис. 153). Такой метод обнаружения воздушных целей применяется, в частности, в системе ПВО США для просмотра главным образом морских пространств.

Станции обнаружения могут также устанавливаться на специальных кораблях, несущих службу радиолокацион­ ного дозора. Это дает возможность своевременно обнару­ жить самолеты противника и привести в боевую готовность активные средства ПВО.даже при обороне морских баз и дру­ гих объектов, расположенных в непосредственной близости от берега.

Необходимость организации непрерывного наблюдения за воздушной обстановкой заставляет включать радиолокацион­ ные станции дальнего обнаружения на значительные периоды времени. Это предъявляет очень строгие требования к надеж-

280

мости работы станций и особенно к ее межремонтному сроку службы. В таких станциях стараются применять прочные детали, избегают даже кратковременных электрических и меха­ нических перегрузок, используют резервные блоки и элементы. Прибегают также к схемному и конструктивному упрощению станций,' хотя это иногда может ухудшить другие параметры станции.

Следует упомянуть, что на станциях дальнего обнаружения, как, впрочем, и на большинстве других типов станций, приме­ няется специальная аппаратура — запросчики системы опозна­ вания. Принцип действия этой аппаратуры будет описан в спе­ циальном разделе книги. Здесь же мы только укажем, что не­ обходимость применения этой аппаратуры вызвана тем, что отраженный сигнал и его изображение на экране индикатора не имеют каких-либо характерных признаков, по которым опе­ раторы станций могли бы установить государственную принад­ лежность обнаруженного самолета. Для такого определения и используется аппаратура опознавания. Операторы прибегают к ней при первоначальном'обнаружении воздушных целей и их последующем сопровождении в сложной воздушной обстановке.

СТАНЦИИ ОБНАРУЖЕНИЯ САМОЛЕТОВ ПРОТИВНИКА II НАВЕДЕНИЯ НА НИХ ИСТРЕБИТЕЛЬНОЙ АВИАЦИИ

Высокие скорости современных реактивных истребителей, обусловленные этим большие радиусы разворота, а также зна­ чительный диапазон высот, на которых могут действовать са­ молеты, не позволяют, как правило, наводить истребители на цель прямо с места их вылета. Приходится вносить поправки в заданные координаты в процессе выполнения истребителями боевой задачи. Для непрерывного управления боевыми дей­ ствиями истребителей применяются наземные радиолокацион­ ные станции обнаружения самолетов противника и наведения на них истребительной авиации. Они включаются после того, как будут обнаружены самолеты противника и истребительное

действия, определяют все три координаты целей и своих истре­ бителей с высокой точностью и воспроизводят получаемые ими данные на экране индикатора кругового обзора. Станции должны иметь также достаточно высокую разрешающую спо­ собность по дальности, азимуту и высоте, чтобы можно было

281

различать сигналы, отраженные от цели и истребителя, при сближении последних и выходе истребителя непосредственно в район цели. Поэтому эти станции работают, как правило, на сантиметровых или дециметровых волнах.

Ошибка в наведении скоростных реактивных истребителей на воздушные цели современными станциями описанного типа не превышает нескольких километров. Поэтому летчик при хо­ рошей оптической видимости может иметь визуальный контакт с целью. В сложных метеорологических условиях визуальное отыскание цели только по данным наземной станций наведения бывает затруднено и летчик самолета-истребителя прибегает к помощи самолетной станции перехвата и прицеливания.

Особенно важно для надежного перехвата цели точно знать высоту самолета противника и своего истребителя. Поэтому станция наведения снабжается радиолокационным высотоме­ ром, выполненным в виде отдельной станции или объединен­ ным со станцией наведения, которая в данном случае опреде­ ляет три координаты цели.

Один из методов определения высоты трехкоординатной станцией обнаружения и наведения заключается в следующем (рис. 154). Антенную систему станции выполняют фактически в виде двух самостоятельных антенных устройств — горизон­ тального и расположенного под некоторым углом к горизонту (рис. 155). Горизонтальное антенное устройство создает вер­ тикальный луч, а наклонное — наклонный, который в сочета­ нии с вертикальным лучом и используется для определения высоты полета целей. При вращении антенной системы стан­ ции по азимуту, оба луча последовательно облучают и прини­ мают сигналы, отраженные от всех целей, находящихся в зоне действия станции. Таким образом, от каждой цели стан­ ция принимает два сигнала, и на индикаторе высоты, куда они поступают, возникают парные отметки. Время запазды­ вания в приеме второго, дополнительного сигнала относи­ тельно основного зависит от высоты полета цели, так как чем она выше, тем на больший угол в горизонтальной плоскости должна повернуться антенная система станции, чтобы на­ клонный луч пересек цель.

Так, согласно рис. 154 для получения второй отметки от цели, летящей на высоте 3 км, антенная система должна по­ вернуться на угол 20°, а для получения второй отметки от цели, находящейся на той же дальности, но имеющей высоту 6 км, поворот антенны должен составлять уже 40°. Это и по­ зволяет с помощью специального индикатора высоты опреде­ лять высоту полета целей. Достоинство такого метода заклю­ чается в том, что высота измеряется без остановки вращаю щихся антенн, т. е., как иногда говорят, «на проходе», благодаря чему можно вести одновременное сопровождение и измерение трех координат каждой из целей, находящихся в

282

Рис. 154. Определение высоты полета целей методом наклонного луча

Рис. 155. Общий вид антенной

системы станции обнаружения н наведения

зоне действия станции. Описываемый метод измерения высоты часто называют методом «ви-луча», так как расположение диа­ грамм направленности в этом случае напоминает по своей форме латинскую букву V.

При другом методе, также часто применяемом в армиях различных стран, высота полета самолетов измеряется от­ дельным радиолокационным высотомером, работающим сов­ местно со станцией обнаружения и наведения и определяющим только две координаты — дальность и азимут. Радиолокацион­ ный высотомер имеет антенну специальной формы (рис. 156), образующую очень узкий в вертикальной и несколько расши­ ренный в горизонтальной плоскости луч. Антенна высотомера может вращаться как в горизонтальной, так и в вертикальной

Рис. 156. Диаграмма направленности радиовысотомера

плоскостях. По данным основной станции обнаружения или наведения, она наводится по азимуту на цель, высоту которой надо определить, и поднимается по углу места до тех пор, пока не появится отметка от цели. Таким образом изме­ ряется угол .места цели, а при использовании данных о даль­ ности цели — и ее высота.

Высота полета цели обычно вычисляется автоматически электрическими схемами, и данные о высоте полета цели по­ ступают на специальный индикатор высоты (рис. 157). По го­ ризонтали на экране такого индикатора откладывается даль­ ность цели, а по вертикали — высота ее полета. Применение такого индикатора позволяет не только быстро определять вы­ соту полета самолетов, но и, не прибегая к дополнительным работам, найти относительную разность их высот, что при на­ ведении истребителей иногда бывает даже важнее, чем опре­ деление высоты полета самолетов относительно земной поверх­ ности. В ряде случаев это может привести к снижению вели­ чины ошибки в наведении истребителя по высоте.

285

Для повышения скорости определения высоты воздушных целей обзор по углу места осуществляется в некоторых высо­ томерах путем электрического качания луча несколько раз в минуту.

Узкая диаграмма направленности в вертикальной плоско­ сти позволяет определять высоту полета самолетов с большой точностью. Ширина диаграммы направленности антенны высо­ томера в горизонтальной плоскости выбирается с таким расче­ том, чтобы высотомер, будучи наведен по азимуту по данным станции обнаружения и наведения, надежно .обнаруживал за­ данную цель.

Для одновременного наведения нескольких групп истреби­ телей на несколько целей, находящихся на разных дальностях и в различных направлениях относительно станции наведения, последняя может комплектоваться несколькими индикаторами кругового или секторного обзора (рис. 158). На секторном ин­ дикаторе штурман, осуществляющий наведение, может видеть картину воздушной обстановки в интересующем его районе в крупном плане, что повышает точность наведения и разре­ шающую способность станции.

Скорость вращения антенны станции наведения должна быть больше, чем у станции дальнего обнаружения, чтобы воздушная обстановка за время одного оборота антенны изме­ нялась незначительно. Однако слишком большое увеличение скорости вращения при узких диаграммах направленности при­ водит к недостатку импульсов, попадающих на цель при одном обороте антенны, и снижает тем самым максимальную даль­ ность действия станции.

Это положение можно подтвердить следующим небольшим примером. Частота повторения импульсов любой радиолока­ ционной станции выбирается с таким расчетом, чтобы1 сигнал, отраженный от цели, находящейся на предельной дальности действия станции, вернулся и был принят раньше, чем будет послан следующий зондирующий импульс. Несоблюдение этого условия сильно усложнит определение дальности цели, так как сигналы от удаленных целей будут появляться на небольшом расстоянии от начала развертки.

Таким образом, частота повторения радиолокационной стан­ ции обнаружения и наведения с предельной дальностью дей­ ствия примерно 500 км должна иметь период повторения

Г = Д 4 ^ = | _ ™ =1/зсо сек.

Для улучшения условий приема и воспроизведения отра­ женных сигналов и получения максимальной дальности дей­ ствия необходимо, чтобы «а цель попало около 5—10 излучае­ мых станцией импульсов, на что в нашем случае потребуется

287

от 1/60 до 1/30 сек. В течение этого времени цель должна нахо­ диться в луче станции, т. е. поворот антенны не должен пре­ вышать ширины диаграммы направленности. Если для полу­ чения высокой разрешающей способности по азимуту ширина диаграммы направленности в горизонтальной плоскости вы­ брана равной, скажем, 1°, то скорость вращения антенны ш будет составлять

Ш= 1° : (1/30 ч - 1/60) сек = (30 -4- 60)°/сек.

Следовательно, антенна станции обнаружения и наведения с принятыми нами характеристиками может совершить один полный оборот в горизонтальной плоскости за время, равное

360°: (30-г-60)7се/с = 6 -4-12 сек.

Для повышения скорости обзора такой станции приходится либо уменьшать предельную дальность действия, либо жерт­ вовать разрешающей способностью.

Боевая работа операторов на станциях наведения истреби­ телей в отличие от работы на станциях дальнего обнаружения ведется не круглосуточно, а только в период боевых действий авиасоединения, обслуживаемого этими станциями. На основа­ нии данных, получаемых от станций дальнего обнаружения, станции наведения включаются в работу с таким расчетом, чтобы приближающиеся вражеские самолеты - были первона­ чально обнаружены на предельной дальности станции, а свои истребители — сразу же после их вылета. По положению сиг­ налов на экранах индикаторов операторы определяют коорди­ наты неприятельских самолетов и своих истребителей. На осно­ вании этих данных производится расчет курса и скорости са­ молетов противника и вычисляются необходимые курс и ско­ рость истребителей в точку перехвата.

При сложной воздушной обстановке, когда в зоне действия станции находится большое количество вражеских самолетов, на которые наводятся различные группы истребителей, каждый из операторов может сопровождать только определенные цели и истребители. При этом для удобства работы может приме­ няться несколько одинаковых индикаторных постов, состоящих из индикаторов кругового и секторного обзора и индикатора высоты.

Если станции используются не только для наведения, но и для. обнаружения целей, они включаются не при обнаружении целей другими станциями обнаружения, а в соответствии с об­ щим расписанием работы. Однако в этом случае на станции дежурит только сокращенный расчет операторов, работающих за индикаторами обнаружения, а операторы наведения зани­ мают места за индикаторами и начинают боевую работу лишь тогда, когда принимается решение об использовании радиоло­ кационной станции для наведения.

288