Содержание.

Задачи и основные характеристики авиационных комплексов радиолокационного дозора и наведения Создание авиационных комплексов дальнего радиолокационного обнаружения. Авиационный комплекс радиолокационного дозора и наведения А-50 Принципы использования АК РЛД Принципы работы и характеристики РТК "Шмель" Перспективы развития комплексов АК РЛДН Направления совершенствования и перспективы Развитие комплексов РЛДН и некоторые характеристики Боевые действия АК РАДН совместно с АКП Боевое применение АК РЛДН Назначение и решаемые задачи Организация управления АТС РЛДН Функциональные и боевые возможности АК РЛДН Логика управления АКП от АК РЛДН и организация групповых действий истребителей Управление АКП и этапы полета Список литературы

2 2 7 7 9 13 13 14 16 16 16 17 18 21 21 30

Задачи и основные характеристики авиационных комплексов радиолокационного дозора и наведения Создание авиационных комплексов дальнего радиолокационного обнаружения.

Во второй половине 50-х годов, в самый разгар "холодной войны", когда очень остро встал вопрос о раннем обнаружении самолетов вероятного про­тивника - носителей ядерного оружия, было принято решение о создании са­молета радиолокационного дозора. Действительно, если сравнивать радиоло­кационную станцию, стоящую на поверхности земли, и РЛС, поднятую над землей, то последняя позволяет (при одинаковой мощности) обнаруживать цели на большей дальности (рис. 5.1.1), так как у нее значительно сокращает­ся зона невидимости, обусловленная естественной кривизной земли. С другой стороны, установка РЛС на самолет позволяет получить мобильный радиоло­кационный пост, который может быть расположен в любом месте ожидаемого или предполагаемого пролета самолетов противника.

Таким самолетом, который в 1964 г. поступил в войска ПВО страны, стал самолет дальнего радиолокационного обнаружения Ту-126 (рис. 5.1.2) со специальным вращающимся обтекателем крупногабаритной антенны на фюзеляже. Радиотехнический комплекс (РТК) "Лиана" самолета Ту-126 позволял производить раннее обнаружение самолетов над морской и ледовой поверхностью и надводных кораблей на дальностях до 400 км, определять их государственную принадлежность и передавать данные о них через специальные приемные радиоцентры на командные пункты ПВО.

Импульсная РЛС радиотехническом комплекса "Лиана" (рис. 5.1.3) была выполнена в дециметровом диапазоне волн по схеме с магнетронным передатчиком, генерировавшим радиоимпульсы с длительностью 4 мкс, мощностью 2 Мнт и частотой следования 300 Гц. Габаритные размеры антенны составляли 10,0х 1,8 м. Антенна аппаратуры госопознавания была скомплексирована с антенной обзорной РЛС. Антенна вместе с радиопрозрачным обтекателем размещалась над фюзеляжем на неподвижном пилоне и совершала круговое вращение с периодом 10 с.

Для селекции движущихся целей (СДЦ) применялось устройство двукратного череспериодного вычитания на потенциалоскопах (метод СДЦ с внешней когерентностыо). "Слепые" скорости исключались вобуляцией частоты следования зондирующих импульсов. Использование сравнительно длинной рабочей волны и селекция движущихся целей позволяли обнаруживать малоразмерные самолеты (типа МиГ-17) на фоне бурного моря на дальностях не менее 100 км, стратегические бомбардировщики - не менее 300 км, надводные корабли - до радиогоризонта (для 9...10 км высоты полета самолета Ту-126 это составляло 400 км).

С выхода РЛС информация поступала на индикаторы кругового обзора трех операторов съема, которые обнаруживали трассы целей и производили съем их координат. Несмотря на то что отображение информации велось в полярной системе координат (азимут - дальность), их съем проводился в декартовой системе. Декартовы координаты целей рассчитывались относительно условной заранее выбранной базовой точки (БТ), которая являлась левым ниж­ним углом квадрата размерами 1200х 1200 км, в средней части которого размещалась зона барражирования самолета Ту-126 (рис. 5.1.4). Так как протяжен­ность развертки составляла 680 км, это позволяло при движении самолета в зо­не 6арражирования наблюдать на экране радиально-круговую развертку, начало которой перемещалось в соответствии с перемещением самолета. На командном пункте координаты целей пересчитывались в систему с началом от­счета в точке размещения командного пункта. При пересчете учитывалась схо­димость меридианов (что на рис. 5.1.4 условно не показано). Кроме того, опе­раторы управляли запросчиком аппаратуры государственного опознавания и формировали информацию для передачи на землю. Информация, кроме декартовых координат цели, содержала номер цели и характеристику цели (самолет "свой", самолет "чужой", корабль "свой", корабль "чужой").

На рабочем месте каждого оператора находились специальный индикатор и счетно-решающее устройство, с помощью которых эпизодически измеря­лась высота воздушных целей. Измерение высоты производилось сравнением времени прихода прямого отраженного от цели сигнала и переотраженного от моря сигнала от цели. Времена и разница их прихода переводились в расстоя­ния, что позволяло геометрически вычислить высоту, которая вместе с номе­ром цели передавалась отдельным сообщением. Сформированные оператора­ми сообщения о целях поступали в телекодовую аппаратуру и уже упакован­ные в стандартные сообщения по коротковолновой линии связи передавались на командный пункт АСУ "Воздух-1" войск ПВО страны.

Все самолеты Ту-126 были сведены в отдельный отряд авиации войск ПВО, который дислоцировался в г. Шяуляй. Основные районы боевого дежурства были определены над акваторией Баренцева и Северного морей, а также над акваторией Балтийского моря.

Самолет Ту-126 был создан в ОКБ главного конструктора А. Н. Туполева путем доработки пассажирского самолета Ту-114 и серийно выпускался Куйбышевским авиационным заводом. Головным разработчиком радиотехнического комплекса для этого самолета (РТК "Лиана") являлся Московский НИИ приборостроения (главный конструктор Иванов В.П.). Серийный выпуск осуществлялся производственным объединением "Восход" в Свердловске. Самолет Ту-126 с РТК "Лиана" находился в эксплуатации до 1990 г.

Дальнее радиолокационное обнаружение средств воздушного нападения с борта летательного аппарата с самого начала являлось актуальной задачей обороноспособности страны. Подъем РЛС на высоту позволил увеличить дальность обнаружения целей в свободном пространстве. При работе по целям, летящим ниже самолета радиолокационного дозора, их обнаружение резко затрудняется из-за наличия в эхо-сигнале "поднятого" локатора мощных мешающих отражений от подстилающей поверхности. В 60-е годы эта проблема, а также ограниченность зоны видимости наземных локаторов горизонтом способствовали форсированному освоению малых высот средствами воздушного нападения.

Работы по обеспечению задач обнаружения целей на фоне земли ввелись у нас в стране и за рубежом начиная со второй половины 50-х годов. Так, в Московском НИИ приборостроения (МНИИП) были проведены научно-исследовательские работы, которые позволили в теоретическом и экспери­ментальном плане исследовать пути создания радиолокационной станции обнаружения воздушных целей с борта самолета и способов ослабления от­ражений от земной поверхности. Для подавления мешающих отражений от земли был разработан приемный блок с СДЦ. Применение СДЦ позволило обнаруживать самолеты, летящие ниже носителя РЛС.

Сразу после окончания разработки РТК "Лиана" предполагалась работа по его модернизации. В эскизном проекте этой работы предусматривались модернизация обзорной РЛС с существенным улучшением характеристик об­наружения целей, автоматизация сопровождения целей по траекториям их движения, а также ввод специальных вычислительных средств и дополни­тельных рабочих мест для осуществления автоматизированного управления самолетами истребительной авиации с борта самолета Ту-126.

Главным изменением в РЛС модернизированного комплекса по сравне­нию с "Лианой" явилось введение в передающее устройство вместо магне­тронного генератора мощной усилительной СВЧ-цепочки на лампе бегущей волны и амплитронах, позволяющей построить оптимальную схему генерирования и сжатия линейно-частотно-модулированных импульсов (ЛЧМ-импуль­сов). При этом для получения необходимой энергетики зондирующего им­пульса длительность его была увеличена до 20 мк (при 4 МВТ импульсной мощности) с линейно-частотной модуляцией, позволяющей при приеме сжать его до длительности 0,5 мк. Это сжатие осуществлялось на дисперсионной ультразвуковой линии задержки. Ожидаемое подавление отражений от под­стилающей поверхности должно было составлять 25...30 Дж, что было доста­точно для работы над слаборассеивающими поверхностями (морские льды, тундра), но чего существенно "не хватало" для работы над "тяжелыми" по­верхностями (пересеченная местность, поросшая лесом). Необходимо было создать научно-экспериментальную базу, позволяющую существенно усо­вершенствовать технику построения РЛС для авиационных комплексов даль­него радиолокационного обнаружения. Требовалось решение ряда научно-технических проблем, включающих в себя как оптимальный выбор комплекс­ных параметров РЛС (форма сигнала, диапазон волн, структура построения), таки обеспечение необходимых характеристик ее компонентов - антенных устройств, приемопередающих устройств, системы обработки сигналов и др.

В 1964-1966 и 1967-1971 гг. были проведены две основополагающие на­учно-исследовательские работы в области авиационного дозора. К числу главных задач_ первой работы относилась выработка тактико-технических требований к РЛС, анализ спектров отражений от земли и выбор методов селекции малоразмерных целей на их фоне, получение экспериментального материала по отражающим свойствам различных земных покровов и фор­мулирование требований к основным компонентам РЛС. Итогом этой научно-исследовательской работы явились конкретные рекомендации по построению РЛС двух видов:

• РЛС, работающих в дециметровом диапазоне волн с достаточно низкой дальности в пределах радиогоризонта, - для неподвижных пунктов и малоподвижных носителей, позволяющих использовать антенны больших размеров;

• РЛС, работающих в сантиметровом диапазоне со средней и высокой частотой повторения, с неоднозначностью по дальности - для скоростных носителей, жестко ограничивающих предельные габариты антенны.

Намечены два основных типа авиационных систем дальнего радиолокационного обнаружения: на привязных аэростатах и на самолетах.

Вторая работа была направлена на исследование и экспериментальное подтверждение возможностей авиационных радиолокационных комплексов дальнего обнаружения, работающих над любыми поверхностями, а также создание ряда их компонентов. В процессе выполнения этой работы были созданы и проверены в натурных условиях экспериментальные высококогерентные РЛС дециметрового и сантиметрового диапазонов волн, проведен большой объем работ по исследованию и созданию основных устройств РЛС дозора - антенн с малыми боковыми лепестками диаграммы направленности, когерентных приемопередающих устройств с предельно низким уровнем амплитудно-фазовых шумов, устройств приема и обработки радиолокационного сигнала, обладающих низким коэффициентом шума и высокой линейностью при большом динамическом диапазоне входных сигналов.

Макет РЛС дециметрового диапазона в 1968 г. был установлен на горе Тарки-Тау в г. Махачкала. При работе этой РЛС удавалось полностью подавлять отражения от пересеченной местности к северу от г. Махачкала и обнаруживать малоразмерные самолеты (Ан-2 и МиГ-17) на дальностях 100...130 км. С помощью экспериментальной РЛС была продемонстрирована реальность создания аэростатных или нагорных радиолокационных постов обнаружения низколетящие целей. В 1970 г. была задана разработка, а в 1977 г. принят на вооружение комплекс "Перископ-В" - первый в СССР нагорный РЛ-пост, способный обнаруживать малоразмерные низколетящие цели на фоне отражений от земли (главный конструктор Метельский А.Т.). Работа удостоена Государственной премии СССР за 1981 г.

Был также создан и установлен на вертолете Ми-10 экспериментальный образец квазинепрерывной РЛС, работающей в сантиметровом диапазоне волн. Крупногабаритная вращающаяся антенна была размещена в обтекателе под фюзеляжем вертолета. Амплитудно-фазовые шумы приемопередающего устройства позволяли обнаруживать эхо-сигналы цели в помехах от земли, превышающих их на 80...85 дБ. С помощью экспериментального образца 6Ь -ла продемонстрирована возможность обнаружения квазинепрерывной РЛС самолетов на фоне земной поверхности на значительных дальностях.

Результаты этих двух научно-исследовательских работ позволили приступить к разработке авиационного комплекса радиолокационного дозора и наведения.

За цикл работ по исследованию и научному развитию направления радиолокации, решающего проблему обнаружения целей над землей, в 1989 г. специалистам МНИИП присуждена Государственная премия СССР.