- •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 рлдн
- •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
Содержание.
|
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.