Аннотация. В статье проводится анализ развития радиолокационных станций обнаружения метрового диапазона длин радиоволн в системе ПВО Вооружённых сил СССР и России. К началу 30-х годов ХХ века развитие авиации потребовало от противоборствующих сторон более совершенных средств обнаружения летательных аппаратов. От оптических приборов и звукоулавливателей предстояло перейти к техническим средствам на новых физических принципах: явлении отражения радиоволн различными объектами, находящимися на пути распространения электромагнитной энергии. В статье рассказывается о разработке, производстве и принятии на вооружение РЛС «Ревень» (РУС-1), в 1940 году — «Редут» (РУС-2), в 1941 году — «Пегматит» (РУС-2с), в 1942 году — модернизированной станции П-2М. РЛС П-3А «Печора» принята на вооружение в 1947 году. 1954 год — РЛС П-10, 1956 год — П-12 «Енисей», 1971 год — П-18 «Терек», 1986 год — 1Л13 «Небо-СВ», 2003 год — 1Л119 «Небо-СВУ», 2016 год — 1Л125 «Ниобий-СВ». В 2014 году разработана РЛС П-18-2 «Прима».
Ключевые слова: СССР;Россия;ПВО; радиолокация; радиоулавливатель; радиолокационная станция; радиолокационная информация; импульсное излучение; импульсный радиолокатор; круговой обзор; дальность обнаружения; подвижный радиовысотомер; диапазон волн; П.К. Ощепков; А.Д. Бомштейн; Б.К. Шембель; А.Ф. Иоффе; Д.А. Рожанский; А.Б. Слепушкин.
Summary. The paper analyzes the development of radar detection stations in the meter wavelength range in the air defense system of the Armed Forces of the USSR and Russia. By the early 1930s, the development of aviation demanded that the opposing sides have better means of detecting aircraft. It was necessary to move from optical devices and sound detectors to the technical means on new physical principles: the phenomenon of reflection of radio waves by various objects on the way of propagation of electromagnetic energy. The paper describes the development, production, and adoption of the radar station Reven (RUS-1), then the radar station Redut (RUS-2) in 1940, the radar station Pegmatit (RUS-2s) in 1941, and the modernized station P-2M in 1942. The radar station Pechora (P-3A) was taken into service in 1947, the radar P-10 in 1954, Yenisei (P-12) in 1956, Terek (P-18) in 1971, Nebo-SV (1L13) in 1986, Nebo-SVU (1L119) in 2003, Niobium-SV (1L125) in 2016. The radar station Prima (P-18-2) was developed in 2014.
Keywords: USSR; Russia; air defense; radio detection and ranging; radio detector; radar station; radar information; pulse radiation; pulse radar; all-round view; detection range; mobile radio altimeter; wave range; P.K. Oshchepkov; A.D. Bomstein; B.K. Shembel; A.F. Ioffe; D.A. Rozhansky; A.B. Slepushkin.
ИЛЬИЧЕВ Валерий Александрович — доцент кафедры радиолокационного вооружения Военной академии войсковой ПВО Вооружённых сил Российской Федерации, полковник запаса, кандидат военных наук, доцент
ЗАРУЦКИЙ Александр Николаевич — преподаватель кафедры радиолокационного вооружения Военной академии войсковой ПВО Вооружённых сил Российской Федерации, майор запаса
ОТ «РЕВЕНЯ» ДО «ПРИМЫ»
Из истории развития радиолокационных станций
Возникновение радиолокации связано с открытием основоположником радио А.С. Поповым и его учеником и соратником Н.А. Рыбкиным явления отражения радиоволн различными объектами, находящимися на пути распространения электромагнитной энергии. Зарождение радиолокации в России относится к началу 30-х годов XX столетия. Термин «радиолокация» официально принят в СССР в 1944 году. До этого в отечественной литературе употреблялся термин «радиообнаружение».
К началу 30-х годов XX века развитие авиации остро поставило на повестку дня вопрос о поиске новых, более совершенных способов обнаружения самолётов. Техническая база системы ПВО того времени состояла из оптических приборов и звукоулавливателей, которые имели ограниченные возможности.
Инициатором работ по созданию в Советском Союзе радиолокационных средств дальнего обнаружения самолётов был военный инженер П.К. Ощепков, который в 1932 году выдвинул идею радиообнаружения, а в 1933 году в докладе начальнику Управления ПВО изложил соображения о целесообразности применения в аппаратуре радиообнаружения метода импульсного излучения радиоволн вместо непрерывного1.
В начале 1934 года опыты Центральной радиолаборатории, проводившиеся под руководством инженера Ю.К. Коровина, доказали практическую возможность радиообнаружения самолётов по отражённой энергии. Именно это событие стало началом развития отечественной радиолокационной техники2.
В конце 1934 года Управление ПВО поручило Ленинградскому электрофизическому институту (ЛЭФИ) разработку конкретного образца аппаратуры радиолокационного обнаружения. Работа проводилась под руководством инженера Б.К. Шембеля. В результате был создан первый образец радиолокатора — «Рапид», работавший в метровом диапазоне волн и в непрерывном режиме излучения.
Начиная с 1935 года основные работы по разработке РЛС проводил Ленинградский физико-технический институт (ЛФТИ) АН СССР, возглавляемый академиком А.Ф. Иоффе. Лабораторией института, которая внесла важнейший вклад в отечественную радиолокацию, руководил академик Д.А. Рожанский. В 1935 году в лаборатории института группа сотрудников под руководством Ю.Б. Кобзарева начала работу по импульсной радиолокации. В результате в 1936—1937 гг. была создана первая отечественная импульсная РЛС3.
В 1939 году на вооружение войск ПВО были приняты разработанные под руководством инженера Д.С. Стогова разнесённые РЛС непрерывного излучения «Ревень», которые по предложению К.Е. Ворошилова были названы радиоулавливателями самолётов РУС-1. РЛС располагались цепочкой вдоль некоторой линии и позволяли обнаруживать самолёт, пересекавший эту линию. РУС-1 впервые были применены на Карельском перешейке во время Советско-финляндской войны 1939—1940 гг. и на Кавказе во время Великой Отечественной войны 1941—1945 гг.
Вслед за этим коллектив инженеров под руководством Ю.Б. Кобзарева создал более совершенный совмещённый импульсный радиолокатор «Редут», названный РУС-2, который был принят на вооружение в 1940 году.
В 1941 году был разработан подвижный и усовершенствованный вариант РУС-2 под названием «Пегматит» (РУС-2с). Упрощение станции заключалось в замене двухантенной системы одноантенной. Это позволило разместить всю передающую и приёмную аппаратуру на одной автомашине в невращающемся фургоне, но с вращающейся антенной и отказаться от громоздких и сложных приводов для фургонов и устройств для их синхронного и синфазного вращения. Переключение антенны с передачи на приём и наоборот должно было осуществляться с применением электрических разрядников, блокировавших при передаче входную часть приёмника от мощных импульсов передатчика. Эта схема стала классической для многих последующих типов импульсных РЛС. За разработку станций РУС-2 и РУС-2с, ставших основой технической вооружённости постов ВНОС и значительно поднявших боевую эффективность войск ПВО, группе сотрудников НИИ радиопромышленности в составе А.Б. Слепушкина, А.В. Тихомирова, Л.В. Леонова, Д.С. Михалевича, И.Т. Зубкова, И.И. Вольмана в 1943 году была присуждена Государственная премия СССР.
В процессе выпуска опытной и последующих партий РЛС РУС-2с велись работы по её дальнейшему совершенствованию, что позволило в апреле 1942 года перейти на выпуск модернизированной станции под названием П-2М. Эта станция выпускалась в течение всей войны НИИ и рядом радиозаводов.
В конце Великой Отечественной войны, в 1944 году на вооружение была принята РЛС П-3, пришедшая на смену РУС-2. РЛС П-3 в разборном варианте с двумя антеннами (угломестной, работавшей на излучение и приём, и азимутальной, работавшей только на приём) была разработана в НИИ-20 (ВНИИРТ).
Первой послевоенной РЛС метрового диапазона дальнего обнаружения самолётов стала станция П-3А «Печора», разработанная под руководством Е.В. Бухвалова в СКБ завода № 197 (ныне АО «ФНПЦ “ННИИРТ”»). П-3А была первой РЛС в истории завода. Станция принята на вооружение в 1947 году и успешно заменила в войсках РЛС П-2М и «Редут». Серийный выпуск продолжался до 1951 года. За это время в войска было поставлено 435 станций4.
В.Е. Бухвалов внёс выдающийся вклад в формирование и становление одного из ведущих в радиоэлектронной отрасли предприятий — разработчиков и изготовителей радиолокационной техники. Он был главным конструктором ещё пяти совершенно разных, но надёжных и удобных в эксплуатации РЛС — П-8, П-10, П-12, П-12М, П-95.
РЛС П-8 «Волга» была первой отечественной РЛС обнаружения и наведения самолётов с круговым обзором воздушного пространства и простейшей аппаратурой защиты от пассивных помех. Принятая на вооружение в 1950 году, РЛС П-8 стала базой для создания многочисленных модификаций различных РЛС метрового диапазона волн. В 1951 году по инициативе военных инженеров М.М. Лобанова и А.И. Облезина для РЛС П-8 было разработано новое мачтовое антенное устройство высотой 30 м под названием «Унжа». С помощью «Унжи» удалось прижать к земле диаграмму направленности антенны и тем самым увеличить дальность обнаружения самолётов, летевших на средних высотах, до 200—250 км, а на малых высотах — до 60—70 км. Всего за период с 1951 по 1955 год было изготовлено в различных вариантах более 1840 локаторов. В 1952 году за разработку РЛС П-8 ряд сотрудников завода, в т.ч. и Е.В. Бухвалов, были удостоены Государственных премий.
В 1954 году на вооружение была принята очередная «Волга», РЛС П-10. Эта станция обладала рядом новых ТТХ: дальность обнаруживаемых целей увеличена до 180—200 км, высота — до 16 км; повышенная помехозащищённость от активных помех достигалась перестройкой несущей частоты, а мобильность станции улучшена за счёт расположения антенны на одном шасси с аппаратной кабиной. За период с 1954 по 1960 год заводом было выпущено 1715 РЛС5.
От «Волги» Е.В. Бухвалов дошёл до «Енисея», создав подвижную РЛС обнаружения П-12 «Енисей», а затем и П-12М, которая в 1956 году была принята на вооружение. До 1978 года было выпущено 6395 изделий различных модификаций6.
Двухкоординатная РЛС дежурного режима кругового обзора метрового диапазона волн П-18 «Терек», разработанная на Горьковском телевизионном заводе имени В.И. Ленина под руководством главного конструктора Н.П. Антоновой, принята на вооружение в 1971 году. РЛС П-18 заменила РЛС П-12. В 1979 году в состав РЛС П-18 был введён новый радиолокационный запросчик 1Л22, размещённый на отдельном автомобиле. Для определения высоты целей РЛС сопрягается с ПРВ-16А. П-18 является самой массовой РЛС в мире. С 1971 по 1991 год выпущено более 3995 РЛС, в т.ч. 1218 — на экспорт. Для продления срока службы РЛС П-18 и улучшения ряда тактико-технических характеристик в 1999—2003 гг. АО «ФНПЦ “ННИИРТ”», входящее в состав АО «Концерн воздушно-космической обороны “Алмаз-Антей”», осуществило модернизацию станции П-18 на основе монтажного комплекта при сохранении облика базового изделия. В результате модернизации была создана РЛС П-18М на самой современной элементной базе с твёрдотельным передающим устройством и компьютерными технологиями. Необходимо отметить, что существуют не менее восьми проектов модернизации РЛС П-18, выполненных компаниями «Эриксон» (Швеция), «Арсенал» (Венгрия), «Зеленка» (Польша), «Альфа» (Болгария), «Агат» (Белоруссия), «Аэротехника», «Укрспецтехника» (Украина), «ННИИРТ», «НИТЕЛ», «ЛЭМЗ» (Россия).
Двухкоординатная РЛС кругового обзора метрового диапазона волн 1Л13 «Небо-СВ» принята на вооружение в 1986 году. РЛС разработана Горьковским научно-исследовательским институтом радиотехники под руководством главного конструктора И.Г. Крылова для замены РЛС П-18. Серийное производство станции было организовано на производственном объединении «Горьковский телевизионный завод». Для определения высоты цели РЛС может сопрягаться с подвижными радиовысотомерами типа ПРВ-13, ПРВ-16, ПРВ-17. В РЛС реализованы цифровая обработка сигналов, автоматический съём координат, автоматический контроль и диагностирование аппаратуры.
Современный этап развития и модернизации радиолокационного вооружения характеризуется широким применением активных фазированных антенных решёток (АФАР), твёрдотельных передатчиков и компьютерных технологий, которые позволили исключить из состава РЛС большой объём радиоэлектронной аппаратуры и заменить её программным продуктом с соответствующим повышением надёжности, снижением трудоёмкости изготовления и стоимости. Роль оператора РЛС сводится к наблюдению за работой аппаратуры и разрешению конфликтных ситуаций. Представителями РЛС последнего поколения являются цифровые РЛС 1Л119 «Небо-СВУ», 1Л125 «Ниобий-СВ». А.Д. Бомштейнявляется главным конструктором РЛС 1Л125 «Ниобий-СВ» и заместителем главного конструктора РЛС 1Л119 «Небо-СВУ»7.
Двухкоординатная РЛС кругового обзора метрового диапазона волн 1Л119 «Небо-СВУ» принята на вооружение в 2003 году. Разработчик и изготовитель — АО «ФНПЦ “ННИИРТ”». Главный конструктор — И.Г. Крылов, затем В.С. Гагауз. «Небо-СВУ» — первая в мире цифровая РЛС дежурного режима для обнаружения и сопровождения не только аэродинамических, но и баллистических целей. Антенное устройство представляет собой АФАР с электронным сканированием лучом в вертикальной плоскости до 45º и по высоте до 150 км8. Твёрдотельные приёмо-передающие модули АФАР расположены в 14 столбцах и шести строках. Активные фазированные антенные решётки позволяют увеличить энергию зондирующего сигнала за счёт пространственного сложения энергий отдельных маломощных передатчиков, входящих в состав антенных приёмно-передающих модулей.
Весь объём функциональных задач реализуется программным способом на базе компьютерных технологий: пространственно-временная и вторичная обработка, управление, отображение, контроль, сопряжение, тренаж и документирование.
По аналогии с РЛС 1Л119 АО «ФНПЦ “ННИИРТ”» в настоящее время разработаны модули метрового, дециметрового и сантиметрового диапазонов длин волн (РЛК «Небо-М»). Каждый модуль является многофункциональной РЛС с АФАР, двумерным электронным сканированием, круговым и секторным режимами обзора пространства. Радиолокационные модули работают в адаптивном взаимодействии. Большие дальности обнаружения достигаются тем, что дециметровый модуль работает по целеуказанию от метрового, а сантиметровый — по целеуказанию от дециметрового, производя поиск только в пределах луча сектора целеуказания. Создаются условия для длительного когерентного накопления в выделенном участке пространства. Начало разработке РЛК 55Ж6М положил А.А. Зачепицкий. С 2005 года работы по этому комплексу возглавил главный конструктор А.Д. Бомштейн9.
РЛС дежурного режима метрового диапазона 1Л125 «Ниобий-СВ» разработана АО «ФНПЦ “ННИИРТ”». РЛС «Ниобий-СВ» создана специально для ПВО Сухопутных войск и принята на вооружение в 2016 году. Основная задача — обнаружение, сопровождение и определение принадлежности воздушных объектов всех типов — самолётов, вертолётов, крылатых и баллистических ракет, а также беспилотных летательных аппаратов (БпЛА). Станция работает в метровом диапазоне и прекрасно видит американские «Стелсы». Мобильная РЛС «Ниобий-СВ» расположена на шасси «КамАЗ» и может долгое время работать в круглосуточном режиме. Она может сопровождать до 300 воздушных объектов: по дальности — от 5 до 500 км; по высоте — до 65 км; по скорости — от 5 до 1500 м/с. Запас хода РЛС — 500 км. Время развёртывания (свёртывания) — не более 15(12) мин.
Нижегородский телевизионный завод имени В.И. Ленина (ПАО «НИТЕЛ») на Международном военно-техническом форуме «Армия-2018» в Кубинке представил натурный образец модернизированной подвижной двухкоординатной РЛС обнаружения П-18-2.
Радиолокационные станции П-18 на протяжении многих лет являются одними из самых востребованных РЛС средних и больших высот и самыми массовыми в этом классе, что обусловлено их высокой эффективностью, экономичностью и надёжностью. РЛС П-18-2 установлена на новое шасси повышенной проходимости с колёсной формулой 8 × 8.
Модернизированная подвижная двухкоординатная РЛС обнаружения П-18-2 предназначена для обнаружения, сопровождения, измерения координат (наклонная дальность, азимут) и определения государственной принадлежности воздушных объектов различных классов и типов в условиях воздействия активных и пассивных помех, пеленга постановщиков активных шумовых помех (АШП), выдачи радиолокационной информации (РЛИ) на комплексы средств автоматизации потребителей при работе в составе автоматизированных и неавтоматизированных систем управления, а также при автономной работе в подразделениях управления и радиолокационной разведки.
В заключение следует отметить, что РЛС метрового диапазона составляют основную часть РЛС дежурного режима. Они имеют следующие достоинства: большие дальности обнаружения на средних и больших высотах; возможность обнаружения воздушных объектов, построенных по технологии «Стелс»; незначительное энергопотребление в сравнении с РЛС боевого режима; минимальное влияние излучения РЛС на здоровье человека; низкая стоимость эксплуатации; большое время наработки на отказ.
Существенными недостатками РЛС метрового диапазона длительное время оставались: манёвренные возможности; большое время свёртывания и развёртывания; наличие нескольких транспортных единиц; большое количество обслуживающего персонала. Большая часть указанных недостатков была устранена созданием РЛС 1Л125 «Ниобий-СВ» и П-18-2 «Прима».
ПРИМЕЧАНИЯ
1 Лобанов М.М. Развитие советской радиолокационной техники. М.: Воениздат, 1982. С. 61.
2 Петухов С.И., Шестов И.В. История создания и развития вооружения и военной техники ПВО Сухопутных войск России. Ч. 1. М.: Издательство ВПК, 1998. С. 50.
3 Там же. С. 52.
4 60 лет в радиолокации. ФНПЦ ННИИРТ. Саранск: Красный Октябрь, 2007. С. 26.
5 Там же. С. 27.
6 Там же. С. 28.
7 На страже мирного неба 70 лет. Нижний Новгород: Кварц, 2017. С. 238.
8 Там же. С. 123.
9 Там же. С. 153.