eng
Просмотры: 1479
24.06.2015
Как советские инженеры совершенствовали авиационные радары
Сегодня трудно представить авиалайнер или боевой самолет без бортовой радиолокационной станции (БРЛС). Возможности существующих ныне станций кажутся фантастикой. А ведь история практической радиолокации сравнительно коротка – около 70 лет.
В годы войны
Во время Второй мировой войны радары появились на вооружении авиации и наших союзников, и наших противников. Перед самым началом Великой Отечественной войны появились они и у нас. В начале 1940-х годов в НИИ-20 Наркомата электропромышленности были созданы локаторы семейства «Гнейс».
Станция «Гнейс-2» имела массу 122,5 кг. Она могла обнаруживать цели на дальности 3,5–4,5 км, а максимальная высота ее боевого применения составляла от 3500 до 4500 м. Для работы с ней требовался оператор, так как летчик не мог одновременно управлять и самолетом, и локатором. Несмотря на недостатки, специалисты отметили, что создание такой аппаратуры является большим достижением советской радиотехники, дающим стране новое мощное оружие для системы ПВО.
Однако мало было разработать аппаратуру. Надо было еще отработать тактику ее боевого применения. Эту задачу пришлось решать в боевых условиях в 1942–1943 гг. в Московской зоне ПВО, под Сталинградом и Ленинградом на самолетах Пе-2 и Пе-3. Результаты оказались весьма обнадеживающими, и в июне 1943 г. «Гнейс-2» приняли на вооружение, а «виновника торжества» – НИИ-20 – обязали приступить к серийному выпуску этих станций.
Кроме «Гнейс-2» в годы войны была разработана станция ПНБ, что скромно расшифровывалось как «Прибор ночного боя». РЛС показала максимальную дальность обнаружения 3–5 км. В целом ее характеристики были аналогичны «Гнейсу-2», а по некоторым параметрам она его превосходила.
В конце Великой Отечественной войны появилась более совершенная станция «Гнейс-5». Она весила на 30 кг меньше и обнаруживала цели уже на расстоянии до 7 км на высоте 8000 м. Кроме того, начиная с дальности до цели 1,5 км летчик мог самостоятельно начинать атаку по установленному в его кабине дублирующему индикатору (основной был у оператора).
Эра реактивной авиации
После войны началось развитие реактивной авиации. Для скоростных истребителей нового поколения требовались принципиально другие радары, более надежные, с большей дальностью обнаружения цели. Эту задачу поручили НИИ-17. Здесь летом 1947 г. приступили к созданию РЛС «Торий», а в начале 1949 г. – еще более совершенной станции, получившей название «Коршун».
Увы, «Торий-А» возлагавшихся на него надежд не оправдал. Дальность обнаружения Ту-4 при углах визирования, отличных от 0°–10°, составила в среднем 5–6 км, а при выходе перехватчика строго в направлении на цель она увеличивалась до 9 км. Прицельная часть локатора не давала требуемой точности наводки и синхронизации, а также показала низкую точность решения задачи воздушной стрельбы.
Госиспытания второй станции – «Коршун» – тоже не принесли желаемого результата. В отличие от «Торий-А», станция «Коршун» имела меньшую массу – 128 кг против 205,3 кг, но ее характеристики также были далеки от требуемых: дальность первичного обнаружения Ту-4 при углах визирования от 0° до 5° составляла порядка 8,5 км, а дальность устойчивого обнаружения – 6 км. Эффективность стрельбы со станцией «Коршун» в условиях отсутствия видимости и ночью была в 6–7 раз ниже стрельбы с оптическим прицелом АСП-ЗН днем по видимой цели.
В то же время на госиспытаниях РЛС «Коршун» показала лучшие прицельные данные, чем у станции «Торий-А». Поэтому госкомиссия, несмотря на ряд недостатков, сочла целесообразным заказать у промышленности опытную партию для проведения войсковых испытаний.
Станция «Изумруд», разработанная в НИИ-17, принципиально отличалась от «Торий-А» и «Коршуна». Она имела в своем составе не одну, а две антенны – обзорную и прицельную. Ее масса составила 121,2 кг. Дальность обнаружения бомбардировщика Ту-4 (в хвост) ночью – 11 км, днем – 7,7 км, а Ил-28 (в хвост) ночью – 8,4 км, днем – 5,6 км, при этом она в пределах зоны обзора практически не зависела от ракурса.
Государственные испытания «Изумруд» выдержал. Простота и наглядность индикации, наличие электронной линии авиагоризонта на обзорном индикаторе впервые дали возможность применить РЛС на одноместном реактивном истребителе при пилотировании самолета по приборам. Эффективность стрельбы с помощью «Изумруда» приближалась к эффективности стрельбы с прицелом АСП-ЗН днем по видимой цели. Несомненно, это было большое достижение отечественной промышленности.
Можно сказать, что «Изумруд» открыл путь для оснащения авиации ПВО качественно новым средством борьбы с воздушным противником – истребителями-перехватчиками, способными действовать независимо от условий видимости, как днем, так и ночью. В июне 1953 г. радиолокационная станция РП-1 «Изумруд» была принята на вооружение.
Для двухместных истребителей-перехватчиков в НИИ-17 с января 1951 г. разрабатывался более мощный локатор «Сокол». Он имел массу 512,4 кг и должен был обнаруживать бомбардировщики класса Ту-4 на дальности до 30 км. «Сокол» выгодно отличался от «Изумруда» возможностью перехвата воздушных целей на малых высотах и большей дальностью обнаружения. Более совершенной была и прицельная часть РЛС, позволявшая вести как сопроводительную, так и заградительную стрельбу под большими курсовыми углами. В 1955 г. РЛС «Сокол» была принята на вооружение.
Таким образом, во второй половине 1950-х годов удалось добиться надежной защиты воздушного пространства СССР пушечными истребителями-перехватчиками.
Нарастить высоту применения
Но в это время на арену начали выходить новые системы вооружения – управляемые ракеты (УР), которые позволили существенно расширить возможности истребителей по перехвату воздушного противника в условиях роста скоростей и высот полета. Для работы с УР требовались новые радиолокационные станции.
Первой попыткой под рабочим шифром К-5 стала система, разработанная в КБ-1 Министерства вооружений. В ее состав входила радиолокационная станция «Изумруд-2», сопряженная с прицелом АСП-ЗН, и ракеты К-5. Наведение ракет на цель осуществлялось методом «трех точек» по равносигнальной линии, образованной лучом РЛС.
Испытания системы К-5 проходили в 1953–1956 годах. Они показали высокую эффективность стрельбы УР по одиночным бомбардировщикам на высотах от 5000 до 10000 м на дальностях 2–3 км в заднюю полусферу под ракурсом 0/4 при скорости носителя 850–1000 км/ч. Специалисты рекомендовали ее для принятия на вооружение ВВС и истребительной авиации ПВО как боевое оружие.
В те годы авиация прогрессировала очень быстро, и вскоре стало очевидно, что необходимо наращивать высоту боевого применения до 15000 м и дальность прицельной стрельбы до 2,5–3,5 км. В 1956 году на Горьковском авиазаводе для проведения испытаний модернизированной К-5М построили два истребителя-перехватчика МиГ-19ПМ. Самолеты оснастили РЛС «Изумруд-2», сопряженной с прицелом АСП-5Н, и четырьмя пусковыми устройствами для ракет К-5М.
В конце 1950-х годов в КБ-1 под руководством главного конструктора А.А. Колосова для перспективных истребителей-перехватчиков разработали РЛС ЦД-30. Станция была выполнена в виде компактного моноблока и предназначалась для размещения в центральном теле воздухозаборника. Антенна РЛС закрывалась радиопрозрачным конусом. Масса ЦД-30 составляла 163 кг. Новая станция предназначалась для работы с системой управляемого вооружения К-51, максимальная высота боевого применения которой составляла 18000–20000 м.
Локатор оказался настолько удачен, что его удалось «вписать» в новый самолет А.И. Микояна – Е-7, ставший впоследствии широко известным под названием МиГ-21ПФ. РЛС позволяла обнаруживать бомбардировщики типа Ту-16 на дальности 17–20 км, а Ил-28 – 14–17 км и обеспечивала полуавтоматический захват цели и автоматическое ее сопровождение. Высота боевого применения лежала в пределах 4000–20000 м.
Расширить боевые возможности истребителей-перехватчиков семейства МиГ-21 позволила более совершенная система вооружения С-21. Ее основой являлась БРЛС «Сапфир-21», созданная в НИИ-339 (ныне – Корпорация «Фазотрон-НИИР»). Станция имела большие, чем у РП-21, массу и габариты, но конструктивно выполнялась также в виде контейнера, благодаря чему аэродинамические качества самолета не нарушались.
Оснащенный РЛС «Сапфир-21» истребитель-перехватчик МиГ-21С успешно прошел испытания и в сентябре 1967 года был принят на вооружение. Новая станция получила название РП-22С. Она имела массу 220 кг, но показала значительно лучшие параметры по дальности обнаружения и захвата целей, лучшую помехозащищенность от активных и пассивных помех. Ее дальность обнаружения составляла 6–9 км, а захвата – 4–6 км. Высота боевого применения лежала в пределах 500–25000 м.
Дальнейшее развитие
Значительным шагом вперед стало создание системы управления вооружением С-23 для фронтового истребителя-перехватчика третьего поколения МиГ-23 с крылом изменяемой геометрии. «Сапфир-23» обеспечивал обнаружение и сопровождение воздушных целей не только на встречно-пересекающихся курсах и в задней полусфере, но и на фоне земли.
Следующим шагом стал «Сапфир-2ЗЛ». С него ввели литерность, метку луча на индикаторе и обеспечили стабильность работы в режиме СДЦ. Минимальная высота боевого применения составила 500 м.
В 1972 году появился «Сапфир-23Д», который был лучше предшественника еще по 11 параметрам. РЛС «Сапфир-23Д-Ш» имела массу 550 кг и обеспечивала обнаружение бомбардировщика Ту-16 на дальности 46 км, а его захват – на дальности 35 км. Диапазон высот боевого применения лежал в пределах от 50 м до 22000 м. По своим тактико-техническим параметрам РЛС вышла на уровень мировых систем аналогичного назначения, а по ряду параметров превзошла их.
С 1977 года выпускались фронтовые истребители-перехватчики МиГ-2ЗМ/1А с усовершенствованной станцией «Сапфир-2ЗМЛА» (Н003), сопряженной с прицелом АСП-17МЛ. Также на базе данной РЛС был разработан вариант для истребителя-перехватчика ПВО МиГ-23П (23-14), у которого станция (И006) сопрягалась с прицелом АСП-23ДЦМП и бортовой аппаратурой системы наведения «Радуга-Борт-МБ».
Последним вариантом станции стала РЛС «Сапфир-2ЗМЛА-2» (Н008), которая устанавливалась на доработанных МиГ-23МЛД.
В заключение стоит отметить, что радиолокационная станция «Сапфир-23МЛА» получилась столь удачной, что на ее базе в дальнейшем была разработана более совершенная РЛС «Сапфир-25» (Н005) для высотного истребителя-перехватчика МиГ-25ПД.
Кроме того, на первом этапе создания легкого фронтового истребителя МиГ-29 также планировалось использовать РЛС «Сапфир». Но для самолета все-таки сочли более целесообразной разработку нового локатора.
Источник: сайт Ростех
Комментарии читателей
