Из истории отечественной радиолокации. Радиолокаторы

Немного предыстории:

____________________________________________________________

16 января 1934 года в Академии наук состоялось историческое заседание по проблемам радиолокации под председательством академика А.Ф. Иоффе. Первым выступил П.К. Ощепков, сотрудник Ленинградского электрофизического института (ЛЭФИ). Он представил свою схему посылки электромагнитного луча на объект и получения луча, отраженного от объекта. Свои разработки молодой ученый опубликовал в статье «Современные проблемы ПВО» в 1934 году.

В начале 30-х в СССР над идеей радиолокатора работали несколько групп ученых: в Центральной радиолаборатории, на заводе № 209 им. Коминтерна, группа ЛФТИ до ареста в августе 1937-го работала под руководством Ощепкова. Так сложилось, что его лабораторию поддерживал маршал Тухачевский, известный энтузиаст технического перевооружения армии. Общение с репрессированным генералом не могло не отразиться на судьбе Ощепкова...

В июле 1934 года под Ленинградом на секретных испытаниях опытной аппаратуры самолеты удавалось засечь в дождливую погоду на расстоянии 70 км! В 1938 году в ЛФТИ появились первые серийные РЛС «РУС-1», затем импульсная «РУС-2».

Уже после войны У. Черчилль объявил миру, что радиолокаторы - это «подарок англосаксов мировой культуре». Правда, тогда же, в 1946 году, американцы Э. Реймонд и Д. Хачертон в одном из самых популярных в Штатах журнале «Look» писали следующее: «Советские ученые успешно разработали теорию радара за несколько лет до того, как радар был изобретен в Англии».
________________________________________________________

(источник, канеш, попсовый, так что полной уверенности отн. журнала Look нету )

Еще:
______________________________________________
3 января 1934 года в СССР был успешно проведён эксперимент по обнаружению самолёта радиолокационным методом. Самолёт, летящий на высоте 150 метров был обнаружен на дальности 600 метров от радарной установки. Эксперимент был организован представителями Ленинградского Института Электротехники и Центральной Радиолаборатории. В 1934 году маршал Тухачевский в письме правительству СССР написал: «Опыты по обнаружению самолётов с помощью электромагнитного луча подтвердили правильность положенного в основу принципа». Первая опытная установка «Рапид» была опробована в том же же году, в 1936 году советская сантиметровая радиолокационная станция «Буря» засекала самолёт с расстояния 10 километров.

#1 Поляков В. Т. «Посвящение в радиоэлектронику», М., РиС, ISBN 5-256-00077-2
#2 передатчик был установлен на крыше дома 14 по Красноказарменной улице, Москва, приёмник - в районе посёлка Новогиреево; присутствовали М. Н. Тухачевский, Н.Н.Нагорный, М. В. Шулейкин. Аппаратуру демонстрировал П. К. Ощепков.
#3 Испытания в Евпатории, группа Б. К. Шембеля
___________________________________________________________________

Надо сказать, что некоторые несходансы (возможно, кажущиеся) - имеются.
Меня несколько смущают даты по 34-му году - выходит вроде как, что успешные первые испытания состоялись чуть не раньше заседания Академии...

Еще:

_____________________________________________________________
При увеличившихся скоростях самолетов и высоте их полета направление прихода звука и направление на самолет стали так сильно различаться, что система «прожзвук» оказалась вообще недееспособной. Необходимость создания принципиально новых средств для обнаружения самолетов стала очевидной. Итак, в конце 1932г. молодой инженер П.К.Ощепков был назначен на работу в экспертно-технический сектор Управления ПВО РККА. Благодаря его энергии и убежденности идея радиотехнического обнаружения самолетов стала завоевывать популярность среди военных. В начальный период развития радиолокационной техники принципиальные возражения со стороны некоторых специалистов, в том числе и радиоинженеров, сводились главным образом к тому, что считалось невозможным уверенно выделить отраженный от самолета сигнал в силу чрезвычайно малой его мощности. В связи с этим практическое доказательство возможности радиообнаружения самолетов за многие километры от станции излучения имело исключительно важное значение.

По заданию управления ПВО РККА П.К.Ощепковым была написана статья «Современные проблемы развития техники противовоздушной обороны», опубликованная в №2 журнала «Противовоздушная оборона» за 1934 год. В статье сделан анализ существующих средств обнаружения воздушных целей и обоснована идея обнаружения самолетов с помощью электромагнитных волн достаточно короткой длины. В ней также развита мыль о том, что применение электромагнитных волн для определения направлений и дистанций будет возможна не только при разведке воздушного противника, но и в других видах боевой деятельности войск, а также в народном хозяйстве. В этой статье по существу сформулированы основные принципы радиолокации, определены длины радиоволн – ультракороткие, дециметровые и сантиметровые и показана необходимость их концентрации в пучок при направлении на цель.

В одном из разделов статьи говорилось, что проблема обнаружения самолетов на больших высотах (до 10 км и выше) и на значительных дистанциях (порядка 50 км и более) независимо от состояния атмосферы и времени суток при применении электромагнитных волн будет, несомненно, решена. К середине 1933 года вопрос о необходимости научно-исследовательских работ для проверки предложения П.К.Ощепкова, обсужденный в УПВО РККА, был решен положительно. Зам. наркома обороны М.И.Тухачевский, ведавший тогда вопросами вооружения Красной Армии и Флота, сразу же одобрил инициативу, высказался в отношении непригодности в перспективе звукоулавливателей и разрешил организовать широкий фронт научно-исследовательских работ. Он также поставил задачу составить детальный план исследований и экспериментальных работ, разработать тактико-технические данные будущей станции радиообнаружения, продумать, какие институты можно привлечь к разработке станции и проведению опытных работ. С этого времени начался новый этап в развитии идеи радиообнаружения. Она стала уже идеей подлинно государственной.

В качестве представителя УПВО П.К.Ощепков обратился к президенту Академии наук СССР А.П.Карпинскому с просьбой о содействии в постановке работ по радиообнаружению самолетов. Президент направил его к А.Ф.Иоффе, директору ЛФТИ, живо откликавшемуся на всякую свежую мысль. 16 января 1934г. Абрам Федорович созвал компетентное совещание, которое в итоге высказалось в пользу целесообразности подобных исследований. По его предложению первым выступил П.К.Ощепков, который вначале детально разобрал существующие оптические и акустические средства, используемые постами воздушного наблюдения, оповещения и связи для обнаружения и опознавания самолетов, установления высоты их полета, направления движения и точного места нахождения в пространстве.
Отметив, что применение оптических, инфракрасных и акустических средств не может удовлетворительно решить проблему обнаружения самолетов в условиях плохой видимости, при сложной облачности, ночью, на больших высотах и необходимых дальностях, П.К.Ощепков сделал вывод о правильности разрешения проблемы обнаружения самолетов в ближайшее время на основе применения электромагнитных волн. Он рассказал о схеме, по которой должны происходить посылка электромагнитного луча на цель и прием отраженного от нее луча, о принципах определения с помощью радиоволн координат цели, в том числе высоты ее полета, а также скорости и направления движения.

Академик С.И.Вавилов, отметив актуальность проблемы радиообнаружения самолетов, подробно остановился на ее сути и путях решения, подчеркнув возможность получения в будущем узких направленных пучков электромагнитных волн очень короткой длины. Академик А.А.Чернышев, директор ЛЭФИ, указал на первоочередность создания опытной аппаратуры, способной работать на самых коротких волнах, и предложил услуги возглавляемого им института для разработки экспериментального образца прибора.
Работы для УПВО по заданию и согласованию П.К.Ощепковым в ЛЭФИ были развернуты очень быстро. Уже в начале июля под Ленинградом прошли первые успешные опыты с аппаратурой, работавшей в непрерывном режиме на волне около 5м. После испытаний под Ленинградом опытная аппаратура была отправлена в Москву для демонстрации высшему командованию Красной Армии. 22 октября 1934г. УПВО РККА заключило с радиозаводом им. Коминтерна в Ленинграде договоры на разработку первой серии опытных станций радиообнаружения самолетов под условными наименованиями «Вега» и «Конус». Таким образом, уже в середине 1934г. в СССР первым в мире был реализован проект создания радиолокатора - от идеи до натурных испытаний опытной РЛС. В течение 1934-1936гг. были разработаны и испытаны несколько эффективных систем радиолокационного обнаружения самолетов в Центральной радиолаборатории Ю.К.Коровиным, в ЛЭФИ – А.А.Чернышевым и Б.К.Шембелем, в ЛФТИ – Д.А.Рожанским, Ю.Б.Кобзаревым, П.А.Погорелко, Н.Я.Чернецовым и на заводе №209 им. Коминтерна непосредственно П.К.Ощепковым. Первое предложение П.К.Ощепкова о применении импульсного метода относится к концу 1934г. В описании этого предложения («Порциальное излучение и модель №2»), датированном 4 января 1935г., изложены принципы действия импульсной установки радиообнаружения самолетов. Несколько позже, в марте 1935г., в ЛФТИ в лаборатории профессора Д.А.Рожанского были развернуты научные исследования по импульсным схемам. Научными сотрудниками ее были инженеры Ю.Б.Кобзарев, П.А.Погорелко и Н.Я.Чернецов.

После смерти Д.А.Рожанского в 1936г. лабораторию возглавил Ю.Б.Кобзарев. Общую координацию этих работ в то время осуществляло Управление ПВО РККА. В течение почти 5 лет именно П.К.Ощепков определял основную политику в разработке радиолокационных методов обнаружения самолетов. В 1937г. П.К.Ощепков подвергся необоснованной репрессии, но в декабре 1939г. по ходатайству некоторых ученых и Маршала Советского Союза К.Е.Ворошилова был освобожден и возобновил работы по радиолокации в качестве военинженера 3-го ранга в Научно-испытательном институте связи и особой техники Красной Армии. Однако с началом войны летом 1941г. вновь был репрессирован до 1947г. В этот период работы по радиолокации интенсивно продолжались его последователями. В 1937-1939гг. первые станции непрерывного действия под названием РУС-1 (радиоулавливатель самолетов) появились на вооружении Красной Армии, а затем импульсные РУС-2, принятые на вооружение приказом наркома обороны от 26 июля 1940г. Станции РУС-2 привели к тактико-технической революции в службе воздушного наблюдения и коренным образом повлияли на эффективность ПВО страны, потребность войск в них непрерывна росла. До конца войны было выпущено несколько сотен станций, что сыграло огромную роль в защите Москвы, Ленинграда и других больших городов. 4 июля 1943г. было подписано постановление ГКО СССР о создании Совета по радиолокации и радиолокационного института, будущего ФГУП «ЦНИРТИ».

Академик А.И.Берг стал первым руководителем этого института. Через много лет работу, посвященную П.К.Ощепкову, опубликовал заслуженный ветеран ЦНИРТИ Б.Д.Сергиевский, показав, что статья П.К.Ощепкова о возможностях и принципах построения радаров была первой. Один из основателей советской школы радиолокации Ю.Б.Кобзарев позже напишет, то «еще в 1932г. П.К.Ощепковым были правильно указаны пути развития радиолокации. Своими первыми успехами наша радиолокационная техника в значительной мере обязана его инициативе». И далее: «Достойно сожаления, что в коллектив (о присуждении Государственной премии по радиолокации. – Прим. авт.) не был включен инициатор работ П.К.Ощепков, организовавший и лаборатории в системе УПВО и специальный полигон под Москвой. Его усилиями было обеспечено и проведение испытаний первой импульсной радиолокационной установки на этом полигоне». В.А.Котельников, автор известной во всем мире теории потенциальной помехоустойчивости, академик, директор ИРЭ АН СССР, напишет в статье по случаю 50-летия отечественной радиолокации: «Как показывают документы, в нашей стране мысль о возможности практического осуществления радиолокации была высказана П.К.Ощепковым в 1932 году».
______________________________________________________

Радиолокационная станция

Запрос «РЛС» перенаправляется сюда; о регистре лекарственных средств см. Регистр лекарственных средств.

Радиолокационная станция (РЛС) или рада́р (англ. radar от RA dio D etection A nd R anging - радиообнаружение и дальнометрия) - система для обнаружения воздушных, морских и наземных объектов, а также для определения их дальности, скорости и геометрических параметров. Использует метод, основанный на излучении радиоволн и регистрации их отражений от объектов. Английский термин-акроним появился в 1941 году , впоследствии в его написании прописные буквы были заменены строчными.

История

В СССР и России

В Советском Союзе осознание необходимости средств обнаружения авиации, свободных от недостатков звукового и оптического наблюдения, привела к разворачиванию исследований в области радиолокации. Идея, предложенная молодым артиллеристом Павлом Ощепковым получила одобрение высшего командования: наркома обороны СССР К. Е. Ворошилова и его заместителя - М. Н. Тухачевского .

В 1946 году американские специалисты - Реймонд и Хачертон, бывший сотрудник посольства США в Москве, написали: «Советские учёные успешно разработали теорию радара за несколько лет до того, как радар был изобретён в Англии».

Классификация

• военные;
• гражданские;

• РЛС обнаружения;
• РЛС управления и слежения;
• Панорамные РЛС;
• РЛС бокового обзора;
• Метеорологические РЛС;
• РЛС целеуказания;
• РЛС обзора обстановки;

• Береговые РЛС
• Морские РЛС
• Бортовые РЛС
• Мобильные РЛС

• Первичные или пассивные
• Вторичные или активные
• Совмещённые

• Надгоризонтный радиолокатор

• Метровые
• Дециметровые
• Сантиметровые
• Миллиметровые

Устройство и принцип действия Первичного радиолокатора

Первичный (пассивный) радиолокатор, в основном, служит для обнаружения целей, освещая их электромагнитной волной и затем принимая отражения (эхо) этой волны от цели. Поскольку скорость электромагнитных волн постоянна (скорость света), становится возможным определить расстояние до цели, основываясь на измерении различных параметров распространения сигнала.

В основе устройства радиолокационной станции лежат три компонента: передатчик , антенна и приёмник .

Передатчик (передающее устройство) является источником электромагнитного сигнала высокой мощности. Он может представлять собой мощный импульсный генератор. Для импульсных РЛС сантиметрового диапазона - обычно магнетрон или импульсный генератор работающий по схеме: задающий генератор - мощный усилитель, использующий в качестве генератора чаще всего лампу бегущей волны , а для РЛС метрового диапазона, часто используют - триодную лампу. В зависимости от конструкции, передатчик работает либо в импульсном режиме, формируя повторяющиеся короткие мощные электромагнитные импульсы, либо излучает непрерывный электромагнитный сигнал.

Антенна выполняет фокусировку сигнала передатчика и формирование диаграммы направленности , а также приём отражённого от цели сигнала и передачу этого сигнала в приёмник. В зависимости от реализации приём отражённого сигнала может осуществляться либо той же самой антенной, либо другой, которая иногда может располагаться на значительном расстоянии от передающего устройства. В случае, если передача и приём совмещены в одной антенне, эти два действия выполняются поочерёдно, а чтобы мощный сигнал, просачивающийся от передающего передатчика в приёмник не ослепил приёмник слабого эха, перед приёмником размещают специальное устройство, закрывающее вход приёмника в момент излучения зондирующего сигнала.

Приёмник (приёмное устройство) выполняет усиление и обработку принятого сигнала. В самом простом случае результирующий сигнал подаётся на лучевую трубку (экран), которая показывает изображение, синхронизированное с движением антенны.

Различные РЛС основаны на различных методах измерения отражённого сигнала:

Частотный метод

Частотный метод измерения дальности основан на использовании частотной модуляции излучаемых непрерывных сигналов. В данном методе за период излучается частота, меняющаяся по линейному закону от f1 до f2. Отраженный сигнал придёт промодулированным линейно в момент времени, предшествующий настоящему на время задержки. Т.о. частота отраженного сигнала, принятого на РЛС, будет пропорционально зависеть от времени. Время запаздывания определяется по резкой перемене в частоте разностного сигнала.

Достоинства:

• позволяет измерять очень малые дальности;
• используется маломощный передатчик;

Недостатки:

• необходимо использование двух антенн;
• ухудшение чувствительности приёмника вследствие просачивания через антенну в приемный тракт излучения передатчика, подверженного случайным изменениям;
• высокие требования к линейности изменения частоты;

Это основные её недостатки.

Фазовый метод

Фазовый (когерентный) метод радиолокации основан на выделении и анализе разности фаз отправленного и отражённого сигналов, которая возникает из-за эффекта Доплера , когда сигнал отражается от движущегося объекта. При этом передающее устройство может работать как непрерывно, так и в импульсном режиме. Основным преимуществом данного метода является то, что он «позволяет наблюдать только движущиеся объекты, а это исключает помехи от неподвижных предметов, расположенных между приёмной аппаратурой и целью или за ней.»

Так как при этом используются ультракороткие волны, то однозначный диапазон измерения дальности составляет порядка единиц метра. Поэтому на практике используют более сложные схемы, в которых присутствует две и больше частот.

Достоинства:

• маломощное излучение, так как генерируются незатухающие колебания;
• точность не зависит от доплеровского сдвига частоты отражения;
• достаточно простое устройство;

Недостатки:

• отсутствие разрешения по дальности;
• ухудшение чувствительности приёмника вследствие проникновения через антенну в приёмный тракт излучения передатчика, подверженного случайным изменениям;

Импульсный метод

Современные радары сопровождения построены как импульсные радары. Импульсный радар передаёт излучающий сигнал только в течение очень краткого времени, коротким импульсом (обычно приблизительно микросекунда), после чего переходит в режим приёма и слушает эхо, отражённое от цели, в то время как излучённый импульс распространяется в пространстве.

Поскольку импульс уходит далеко от радара с постоянной скоростью, время, прошедшее с момента посылки импульса и до момента получения эхо-ответа, - есть прямая зависимость расстояния до цели. Следующий импульс можно послать только через некоторое время, а именно после того как импульс придёт обратно (это зависит от дальности обнаружения радара, мощности передатчика, усиления антенны, чувствительности приёмника). Если импульс посылать раньше, то эхо предыдущего импульса от отдалённой цели может быть спутано с эхом второго импульса от близкой цели.
Промежуток времени между импульсами называют интервалом повторения импульса , обратная к нему величина - важный параметр, который называют частотой повторения импульса (ЧПИ) . Радары низкой частоты дальнего обзора, обычно имеют интервал повторения в несколько сотен импульсов в секунду. Частота повторения импульсов является одним из отличительных признаков, по которым возможно дистанционное определение модели РЛС.

Достоинства импульсного метода измерения дальности:

• возможность построения РЛС с одной антенной;
• простота индикаторного устройства;
• удобство измерения дальности нескольких целей;
• простота излучаемых импульсов, длящихся очень малое время , и принимаемых сигналов;

Недостатки:

• Необходимость использования больших импульсных мощностей передатчика;
• невозможность измерения малых дальностей;
• большая мертвая зона;

Устранение пассивных помех

Одной из основных проблем импульсных РЛС является избавление от сигнала, отражающегося от неподвижных объектов: земной поверхности, высоких холмов и т. п. Если к примеру, самолёт находится на фоне высокого холма, отражённый сигнал от этого холма полностью перекроет сигнал от самолёта. Для наземных РЛС эта проблема проявляется при работе с низколетящими объектами. Для бортовых импульсных РЛС она выражается в том, что отражение от земной поверхности затеняет все объекты, лежащие ниже самолёта с радиолокатором.

Методы устранения помех используют, так или иначе, эффект Доплера (частота волны, отражённой от приближающегося объекта, увеличивается, от уходящего объекта - уменьшается).

Самый простой радар, который может обнаружить цель в помехах - радар с селекцией движущихся целей (СДЦ) - импульсный радар, который сравнивает отражения более чем от двух или больше интервалов повторения импульса. Любая цель, которая, движется относительно радара, производит изменение в параметре сигнала (стадия в последовательном СДЦ), тогда как помехи остаются неизменными. Устранение помех происходит путём вычитания отражений из двух последовательных интервалов. На практике устранение помех может быть осуществлено в специальных устройствах - черезпериодных компенсаторах или алгоритмами в программном обеспечении.

СДЦ, работающие с постоянной частотой повторения импульсов, имеют фундаментальную слабость: они являются слепыми к целям со специфическими круговыми скоростями (которые производят изменения фаз точно в 360 градусов), и такие цели не отображаются. Скорость, при которой цель исчезает для радиолокатора, зависит от рабочей частоты станции и от частоты повторения импульсов. Современные СДЦ излучают несколько импульсов с различной частоты повторения - такой, что невидимые скорости в каждой частоте повторения импульсов охвачены другими ЧПИ.

Другой способ избавления от помех реализован в импульсно-доплеровских РЛС , которые используют существенно более сложную обработку чем РЛС с СДЦ.

Важное свойство импульсно-доплеровских РЛС - это когерентность сигнала. Это значит, что посланные сигналы и отражения должны иметь определённую фазовую зависимость.

Импульсно-доплеровские РЛС обычно считаются лучше РЛС с СДЦ при обнаружении низколетящих целей во множественных помехах земли, это - предпочтительная техника, используемая в современном истребителе, для воздушного перехвата/управления огнём (примеры тому AN/APG-63, 65, 66, 67 и 70 радары). В современном доплеровском радаре большинство обработки выполняется отдельным процессором в цифровом виде с помощью цифровых сигнальных процессоров , обычно используя высокопроизводительный алгоритм Быстрое преобразование Фурье для преобразования цифровых данных образцов отражений кое во что более управляемое другими алгоритмами. Цифровые обработчики сигналов очень гибки, поскольку используемые в них алгоритмы могут оперативно заменяться другими, изменением только программы в памяти устройства («прошивку » ПЗУ), таким образом, в случае необходимости, быстро приспосабливаясь к технике глушения противника.

Диапазоны РЛС

Вторичная радиолокация

«Вторичная радиолокация» используется в авиации для опознавания самолетов. Основная особенность - использование активного ответчика на самолётах.

Принцип действия вторичного радиолокатора несколько отличается, от принципа Первичной радиолокации. В основе устройства Вторичной радиолокационной станции лежат компоненты: передатчик , антенна , генераторы азимутальных меток, приёмник , сигнальный процессор , индикатор и самолётный ответчик с антенной .

Передатчик - служит для излучения импульсов запроса в антенну на частоте 1030 МГц

Антенна - служит для излучения и приёма отражённого сигнала. По стандартам ICAO для вторичной радиолокации антенна излучает на частоте 1030МГц и принимает на частоте 1090 МГц.

Генераторы азимутальных меток - служат для генерации азимутальных меток (Azimuth Change Pulse или ACP) и генерации метки Севера (Azimuth Reference Pulse или ARP ). За один оборот антенны РЛС генерируется 4096 малых азимутальных меток(для старых систем) или 16384 малых азимутальных меток (для новых систем, их ещё называет улучшенные малые азимутальные метки (Improved Azimuth Change pulse или IACP), а также одну метку Севера. Метка севера приходит с генератора азимутальных меток при таком положении антенны, когда она направлена на Север, а малые азимутальные метки служат для отсчёта угла разворота антенны.

Приёмник - служит для приёма импульсов на частоте 1090 МГц.

Сигнальный процессор - служит для обработки принятых сигналов.

Индикатор - служит для индикации обработанной информации.

Самолётный ответчик с антенной - служит для передачи импульсного радиосигнала, содержащего дополнительную информацию, обратно в сторону РЛС при получении радиосигнала запроса.

Принцип действия вторичного радиолокатора заключается в использовании энергии самолётного ответчика для определения положения воздушного судна. РЛС облучает окружающее пространства запросными импульсами на частоте P1 и P3, а также импульсом подавления P2 на частоте 1030 МГц. Оборудованные ответчиками воздушные суда, находящиеся в зоне действия луча запроса, при получении запросных импульсов, если действует условие P1,P3>P2 отвечают запросившей РЛС, серией кодированных импульсов на частоте 1090 МГц, в которых содержится дополнительная информация о номере борта, высоте и так далее. Ответ самолётного ответчика зависит от режима запроса РЛС, а режим запроса определяется интервалом времени между запросными импульсами P1 и P3, например, в режиме запроса А (mode A) интервал времени между запросными импульсами станции P1 и P3 равен 8 микросекундам и при получении такого запроса ответчик воздушного судна кодирует в импульсах ответа свой номер борта.

В режиме запроса C (mode C) интервал времени между запросными импульсами станции равен 21 микросекунде и при получении такого запроса ответчик воздушного судна кодирует в импульсах ответа свою высоту. Также РЛС может посылать запрос в смешанном режиме, например Режим А, Режим С, Режим А, Режим С. Азимут воздушного судна определяется углом поворота антенны, который в свою очередь определяется путём подсчёта малых азимутальных меток .

Дальность определяется по задержке пришедшего ответа. Если воздушное судно находится в зоне действия боковых лепестков, а не основного луча, или находится сзади антенны, то ответчик воздушного судна при получении запроса от РЛС получит на своём входе условие, что импульсы P1,P3

Принятый от ответчика сигнал обрабатывается приёмником РЛС, затем поступает на сигнальный процессор, который проводит обработку сигналов и выдачу информации конечному потребителю и (или) на контрольный индикатор.

Плюсы вторичной РЛС:

• более высокая точность;
• дополнительная информация о воздушном судне (номер борта, высота);
• малая по сравнению с первичными РЛС мощность излучения;
• большая дальность обнаружения.

См. также

• Нижегородский НИИ радиотехники

Литература

• Поляков В. Т. «Посвящение в радиоэлектронику», М., РиС, ISBN 5-256-00077-2
• Леонов А. И. Радиолокация в противоракетной обороне. М., 1967
• Радиолокационные станции бокового обзора, под ред. А. П. Реутова, М., 1970
• Мищенко Ю. А. Загоризонтная радиолокация, М., 1972
• Бартон Д. Радиолокационные системы / Сокращенный перевод с английского под редакцией Трофимова К. Н.. - М .. - Военное издательство, 1967. - 480 с.
• Лобанов М. М. Развитие советской радиолокации

• Шембель Б. К. У истоков радиолокации в СССР. - Советское радио, 1977, № 5
• Ю. Б. Кобзарев. Первые шаги советской радиолокации. Журнал «Природа», № 12, 1985 г.

Ссылки

• (нем.) Технология Радиолокационная станция
• Раздел о радиолокационных станциях в блоге dxdt.ru (рус.)
• http://www.net-lib.info/11/4/537.php Константин Рыжов - 100 великих изобретений. 1933 г. - Тейлор, Юнг и Хайланд выдвигают идею радара. 1935 г. - Радиолокационная станция CH дальнего обнаружения Уотсона-Уатта.
• РЛС Лена-М РЛС Лена-М - фото, описание

Примечания

ТЕХНИКА И ВООРУЖЕНИЕ № 2/2008, стр. 34-43

ПЕРВЫЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫЕ РЛС ДАЛЬНЕГО ОБНАРУЖЕНИЯ

Е. Климович,

А. Гладков

Продолжение.

Начало см. в «ТиВ» №8/2007г.

Дальнейшие пути совершенствования первых РЛС

В марте-июне 1941 г. была выпущена опытная партия станций РУС-2 в количестве десяти комплектов. По своим техническим характеристикам РУС-2 вполне отвечала требованиям времени, но не удовлетворяла войска в тактическом и эксплуатационном отношениях. В процессе изготовления опытной партии РУС-2 и эксплуатации их в войсках было установлено, что эта станция может быть значительно упрощена с одновременным повышением ее надежности и улучшением других характеристик. Упрощение станции виделось прежде всего в замене двухантенной системы на одноантенную, что позволяло разместить передающую и приемную аппаратуру на одной автомашине в неподвижном фургоне, но с вращающейся антенной и отказаться от громоздких и сложных приводов для фургонов и устройств для их синхронного и синфазного вращения. К тому же, вращение фургона не добавляло удобства работе оператора: по свидетельству Ю.Б. Кобзарева, «более двух часов такой «карусели» никто не выдерживал».

Реализация такого предложения наряду с возможностью конструктивных и технологических улучшений в аппаратуре РАС должна была привести к росту выпуска станций, снижению их стоимости, повышению надежности и удобства применения в войсках. Задача увеличения и упрощения производства станции стала тем более актуальна, что выпускавший РУС-2 завод им.Коминтерна вскоре был эвакуирован в Новосибирск, где смог возобновить свою деятельность только в первом квартале 1942 г.

Возможность работы на одну антенну ЛФТИ проверил на своей опытной РЛС, развернутой под Токсово. Модернизацию РУС-2 осуществляли ЛФТИ и НИИ-20 (НИИ радиопромышленности). Одноантенный вариант станции требовал коммутатора для переключения антенны с передачи на прием и обратно, при котором исключалось бы попадание излучаемого сигнала в приемный тракт, и согласования антенны с передающей и приемной аппаратурой. Инженером Д.С. Михалевичем была предложена схема, основанная на использовании свойств четвертьволновой линии, которая при отсутствии потерь может служить для согласования полных сопротивлений - линии передач и нагрузки. Передатчик с помощью автотрансформаторной связи (индуктивной связи колебательных контуров) подключался к фидеру, к которому на расстоянии примерно в четверть волны от анодного контура присоединялся фидер питания радиоприемника. Переключение антенны с передачи на прием и обратно осуществлялось с применением электрических разрядников, блокирующих при передаче входную часть приемника от мощных импульсов передатчика. Эта схема стала классической для многих последующих типов импульсных РЛС.

При разработке конструкции вращающейся антенны была решена и другая сложная задача по созданию высокочастотного устройства, которое должно было обладать достаточной электрической прочностью в режиме передачи и сохранять постоянство входного сопротивления в цепи антенны при ее вращении. В результате появился так называемый бесконтактный токосъемник из индуктивно связанных цепей с распределенными постоянными. Был также разработан более простой по конструкции индикатор обзора воздушного пространства.

В сентябре 1940 г. Управление связи РККА выдало ТЗ на проектирование опытного образца РЛС «Редут-41». В техническом задании содержались следующие тактико-технические требования:

Совмещение передающей и приемной аппаратуры в одном фургоне при работе на общую антенну;

Вращение не фургона, а только установленной на нем антенны;

Размещение во втором автофургоне двух агрегатов питания (рабочего и резервного);

Станция должна обнаруживать самолеты на дальности до 30 км на высоте 500 м и до 110 км на высоте 8000 м с точностью определения дальности 1,5 км, азимута 7°, рабочая длина волны 4,0-4,3 м (частоты 75-70 МГц) при длительности импульса 10-12 мкс;

Вся аппаратура станции должна размещаться на двух автоприцепах.

Кроме того, РЛС разрабатывалась в двух вариантах: в автомобильном (для обеспечения средствами разведки Сухопутных войск) и в разборном с перевозкой радиоаппаратуры и агрегатов питания в укладочных ящиках любым видом транспорта (для стационарных постов ВНОС на территории страны). Разработку и серийное производство автомобильных станций поручили одному из радиозаводов, а разборных - НИИ-20 (НИИ радиопромышленности) .

НИИ-20 создавал также стационарную станцию с расчетной дальностью обнаружения до 200-250 км. Станция получила шифр «Порфир», ее экспериментальный образец был готов в начале войны. 21 июля 1941 г. станцию смонтировали под Можайском, и она внесла свой вклад в своевременное приведение в боевую готовность истребительной авиации и зенитной артиллерии при первом налете гитлеровской авиации на Москву. Станция «Порфир» имела двухъярусную антенну типа «волновой канал» длиной 7 м и высотой 25 м. Коэффициент направленного действия антенны в несколько раз превосходил коэффициент станции «Редут». Передатчик был выполнен на четырех лампах ИГ-8 (у «Редута» - на двух) с анодным контуром в виде коаксиального эндо-вибратора (объемного резонатора). Приемник с каскадом усиления по высокой частоте обладал повышенной чувствительностью. Это послужило основанием для применения его схемы в приемнике разборного варианта станции «Редут-41», которым занимался коллектив НИИ-20 под руководством А.Б. Слепушкина. Был упрощен ряд узлов «Редута», в частности, ламповый модкоятор был заменен тиратронным. Антенна должна была размещаться на деревянной треноге, изготавливавшейся расчетом на месте, потом в комплект включили разборную мачту из металлических труб. Этот «упаковочный» тип станции получил наименование «Пегматит». Изготовили опытную партию из 10 станций и мачт с антеннами к ним, устанавливаемых на земле и соединяемых фидером с передающим и приемным устройствами.

Ввиду явных преимуществ одноантенных станций Управление связи РККА решило серийное производство двухантенных РУС-2 не осуществлять, а сразу выпускать одноантенную «Пегматит». В мае 1941 г. институт подготовил первые две станции «Пегматит» , которые успешно прошли полигонные испытания и подтвердили полное соответствие их ТТХ станции «Редут» (РУС-2). Станция была одобрена уже в начале июля 1941 г., но драматические события первого периода войны и эвакуация подразделений НИИ в Барнаул не позволили закончить сборку опытной партии к началу 1942 г. РЛС «Пегматит» (известна также как П-2) поступила на вооружение войск ПВО, ВВС и ВМФ под названием РУС-2с. Одноантенные станции дальнего обнаружения из опытной партии были установлены в Московской зоне ПВО и получили высокую оценку командования и войск ПВО. РУС-2с обнаруживала цель на дальностях до 110 км на высоте 8000 м и до 30 км на 500 м, определяла дальность с точностью до 1,5 км и азимут с точностью ±7°, а при нескольких засечках (с учетом вращения антенны) позволяла вычислять также курс цели. Комплекты РУС-2с перевозились в укладочных ящиках и развертывались в небольших стационарных помещениях (избах, землянках и т.д.) Антенна высотой 12 м крепилась растяжками. Серийное производство станций «Пегматит» организовали в Москве на заводе «Авиаприбор» (с 1942 г. - завод № 339 Наркомавиапрома) и заводе № 703 Наркомсудпрома (впоследствии - завод «Салют»).

В процессе производства РЛС РУС-2с институтом велись работы по ее дальнейшему совершенствованию, что позволило уже в апреле 1942 г. перейти к модернизированной станции П-2М. Эта станция выпускалась в течение всей войны самим НИИ и на заводах.

За разработку станций РУС-2 и РУС-2с, ставших основой технической вооруженности постов ВНОС и значительно поднявших боевую эффективность войск ПВО, группе сотрудников НИИ-20 в составе А.Б. Слепушкина, В.В. Тихомирова, Л.В. Леонова, Д.С. Михалевича, И.Т. Зубкова, И.И. Вольмана в 1943 г. была присуждена Сталинская премия, а в 1944 г. НИИ за успехи, достигнутые в развитии радиолокации, был награжден орденом Трудового Красного Знамени. Создание одноантенной РУС-2 явилось крупным достижением отечественных ученых и инженеров. Стоит отметить, что английские специалисты, ознакомившиеся в конце войны со станциями РУС-2, были поражены простотой и надежностью ее конструкции и тем, как эффективно была решена задача работы на одну антенну. К тому же, отечественные РУС-2с, не уступая по своим возможностям британской станции MRU-105 или американской SCR-270, отличались мобильностью и быстротой развертывания на позиции.

Для сравнения: британская MRU-105 (mobile radio unit, 105 - высота антенны в футах, т.е. около 32 м, первые три такие станции были присланы в СССР в декабре 1941 г.) монтировалась в двух прицепных автофургонах «Кросслей» и собиралась на позиции довольно долго. Синхронизация между передающей и приемной машиной шла по укладываемому на грунте коаксиальному кабелю (в ЗИП такого кабеля не было). В отличие от РУС-2, станция MRU-105 работала в секторе около 120°, причем по краям сектора дальность ее действия была вдвое меньше, чем по оси. Преимуществом MRU-105 было наличие в приемной аппаратуре гониометра (т.е. устройства для измерения углов в пространстве) , в который подавались сигналы от пар диполей верхней и нижней частей антенны, по соотношению сигналов вычислялся угол места цели, и с помощью номограммы оператор мог определить высоту ее полета. В плане ремонтопригодности английских станций определенную положительную роль сыграл тот факт, что отечественные высоковольтные кенотроны и модуляторные электронные лампы выпускались на американском оборудовании и были близкими аналогами английских и американских ламп.

Производство РЛС дальнего обнаружения росло. Если выпуск станций РУС-2 и РУС-2с в 1941 г. принять за 100%, то в 1942 г. он составил 106%, в 1943 г. - 136%, в 1944 г.- 306% и в 1945 г. - 588%. Количество РЛС дальнего обнаружения, выпущенных отечественной промышленностью к концу войны, приведено в таблице.

Самой массовой отечественной станцией дальнего обнаружения стала РУС-2с. Для сравнения: союзники поставили в СССР по ленд-лизу 1788 РЛС для зенитной артиллерии, а также 373 морских и
580 авиационных РЛС. С учетом состояния молодой отечественной радиопромышленности немаловажными были и поставки из-за рубежа специализированного оборудования для производства радиокомпонентов. Научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы по радиолокации в СССР не отставали от зарубежных, а вот возможности промышленности оказались скромнее, чем у союзников и противника.

Тем не менее в годы Великой Отечественной войны первые отечественные РЛС успешно выполняли боевые задачи по обнаружению воздушного противника, обеспечивая оповещение и целеуказание зенитной артиллерии и истребительной авиации. Применялись они также на флоте при прикрытии баз, а в ВВС - для защиты аэродромов и наведения истребительной авиации на самолеты противника. РУС-1, РУС-2 и РУС-2с в годы войны вошли в систему ПВО Москвы, Сталинграда, Горького, Ленинградского фронта, Бакинской армии ПВО и Рыбинско-Ярославского дивизионного района ПВО. Об их значении свидетельствует памятник РЛС «Редут» («Редут-1», как он числился в 72-м орб ВНОС, открытый 9 мая 2003 г. в городе Токсово под Ленинградом (хотя в памятнике использована антенна совсем другой, послевоенной РЛС).

Созданием станций РУС-2 и РУС-2с практически закончился предвоенный период развития РЛС дальнего обнаружения. Одновременно начались работы по совершенствованию станций дальнего радиообнаружения и созданию новых образцов.

Так, в планах НИИИС РККА на 1941 -1942 гг. были намечены дальнейшие важные направления в области создания средств радиообнаружения, а именно:

Разработка станции обнаружения на УКВ с дальностью обнаружения 300-350 км («Редут-Д»);

Обеспечение обнаружения самолетов на малых высотах (при высоте полета от 50 м и более);

Создание для войсковой ПВО станции типа «Редут», работающей на ходу, с дальностью обнаружения 10-50 км;

Разработка аппаратуры определения высоты полета самолета станциями РУС-2 и РУС-2с;

Разработка станции для обеспечения стрельбы зенитной артиллерии;

Разработка аппаратуры наведения для истребителей, в том числе бортовой РЛС обнаружения на волнах 10-15 см с дальностями 1,5-2 км и бортового приемника сигналов, отраженных от самолета противника при облучении его с земли станциями РУС-2;

Разработка аппаратуры опознавания государственной принадлежности самолетов (по признаку «свой- чужой»), работающей во взаимодействии со станцией РУС-2;

Разработка методов радиотехнической разведки и определения характеристик РЛС противника и его станций помех.

Реализацию этих планов прервала война, но она же заставила вернуться к ряду из этих тем.

В ЛФТИ в 1941 г. начали работу по созданию станций обнаружения с дальностями действия 300-350 км. Увеличение дальности обнаружения предполагалось достичь за счет большой энергии в зондирующем импульсе значительной длительности и накопления энергии эхо-сигналов в резонансном контуре, настроенном на частоту повторения импульсов. Поскольку эхо-сигнал, в отличие от шумового, имеет постоянные характеристики, его накопление позволяет значительно улучшить отношение «сигнал/ шум» и выделить полезный сигнал на фоне шумов. Дальность до цели должна была определяться по фазе колебаний в приемнике, что дало основание назвать метод импульсно-фазовым.

Повышение точности отсчета дальности до цели ожидалось получить путем стробирования эхо-сигналов по дальности. Научно-исследовательская работа этого направления была примечательна тем, что являлась первой разработкой, в которой предполагалось применить метод накопления энергии эхо-сигналов и осуществить высокую точность дальномет-рии при весьма длительных импульсах. До начала Великой Отечественной войны ЛФТИ удалось выполнить лишь небольшую часть исследований, в частности, создать резонансный фильтр-накопитель эхо-сигналов. После начала войны эти исследования в ЛФТИ также прекратились.

Выдвигались и другие предложения по дальнему радиообнаружению. Профессор Физического института АН СССР С.Э. Хайкин предложил использовать московскую радиостанцию в качестве источника мощного сигнала, а простые приемные устройства расположить широкой сетью и связать с зенитными прожекторами. Принимая сигнал, отраженный от самолета, приемная станция указывала бы направления прожектористам. Но при тогдашнем уровне радиоприемных устройств и отсутствии систем автоматической обработки сигнала такая схема просто не могла бы работать.

В литературе описан также способ радиоперехвата, довольно эффективно применявшийся в первые месяцы войны, не относящийся, правда, к радиолокации. Радиоприемники настраивались на частоту радиостанций германских бомбардировщиков. Взлетая с аэродромов на захваченной территории Украины и Белоруссии, расположение которых было хорошо известно командованию советских войск, летчики выходили в эфир перед построением в боевые эшелоны. Далее радиообмен осуществлялся с немецкой пунктуальностью через каждые пятнадцать минут полета вплоть до подхода группы к цели. Осуществляя радиоперехват, зная скорость и дальность полета, наши войска получали точную и подробную информацию о приближении самолетов противника.

Продолжение работ по РЛС дальнего обнаружения

После постановки в ходе войны на производство РУС-2с и П-2М непосредственно встала задача дальнейшего совершенствования РАС дальнего обнаружения. Дело в том, что по опыту эксплуатации в войсках станции РУС-2 и РУС-2с использовались и как станции раннего предупреждения, и как станции наведения истребительной авиации ПВО, а в отдельных случаях - и как станции целеуказания зенитной артиллерии. Между тем по точности определения координат и зонам действия РУС-2 и РУС-2с не в полной мере соответствовали задачам наведения и целеуказания. Опыт разработки и производства РЛС в годы войны свидетельствовало возможности повышения эксплуатационной надежности и упрощения обслуживания станций. Постановлением ГКО от 20 марта 1943 г. на НИИ радиопромышленности возлагалась разработка новой станции дальнего обнаружения. Тактико-технические требования к ней, разработанные НИИИС РККА и утвержденные командованием войск ПВО, предусматривали следующие характеристики:

Дальность обнаружения цели - не менее 130 км, пеленгования - 70 км;

Точность определения азимута при обнаружении - 4° и пеленгования-1,3°;

Точность определения дальности - 650 м и высоты - 300-700 м;

Определение координат цели по азимуту - от 0 до 360° и по углу места - от 4 до 18°;

Время определения трех координат цели -не более 25 с;

Длина волны - 4,16 м;

Мощность излучения в импульсе - 80-100 кВт, длительность импульса - 10-15 мкс.

Станция получила обозначение П-3 и создавалась в разборном варианте. Ее инженерной особенностью являлась антенная система, состоявшая из двух антенн: азимутальной, сигналы с которой поступали на вход приемника через антенный переключатель, и вертикальной зондирующей, которая при излучении работала от передатчика, а в период паузы переключалась на прием и функционировала вместе с азимутальной антенной. Приближенное определение азимута производилось обычным способом - по максимуму амплитуды сигнала от антенны, направленной на самолет. В режиме точного определения азимута за счет действия антенного переключателя и соединения между собой обеих частей азимутальной антенны в противофазе на экране отметчика при ориентировании системы на цель были видны два раздвинутых по шкале импульса равной амплитуды. При уходе цели вправо или влево относительно оси антенны один импульс возрастал, а другой уменьшался (метод равносигнальной зоны). Для определения высоты полета самолетов использовалась система, состоявшая из двух антенн типа «волновой канал», установленных на разных высотах от поверхности земли, - 7 и 11м. Каждая из них подключалась к аппаратуре станции через гониометр. От положения ползунка гониометра зависела результирующая характеристика направленности обеих антенн в вертикальной плоскости. Угол места цели определялся по пропаданию сигналов в момент перемещения ползунка гониометра (нулевое излучение и прием). По измеренной дальности и найденному углу места с помощью номограммы оператор получал высоту цели над землей. Причем управление характеристикой направленности антенн в вертикальной плоскости позволило не только определять высоту полета, но и устранять в достаточно широких пределах мертвые зоны ДНА, т.е. зоны, из которых не было приема эхо-сигнала.

В разработке станции участвовали И.Н. Антонов, Е. Я. Богуславский, Р.С. Буданов, И.И. Вольман, А.Р. Вольперт, СП. Заворотищев, Л.В. Леонов, П.В. Подгорнов и др. В период с 20 июля по 15 августа 1944 г. станция П-3 проходила заводские испытания под Москвой. Подтвердилось ее соответствие требованиям заказчика. ГАУ, не ожидая окончательно доводки станции и ее полигонных испытаний, внесло в ГКО предложение об изготовлении в том же году опытной партии новых РЛС. ГКО обязал НИИ предоставить в IV кв. 1944 г. 14 комплектов П-3.

Полигонные испытания станции П-3, проведенные на НИЗАП ГАУ в январе-феврале 1945 г. (инженер-испытатель Г.Т. Опрышко), показали следующие результаты.

Высотные приставки к станциям РУС-2 и РУС-2с

Прямыми измерениями, производимыми с помощью РУС-2 и РУС-2с, получались только две координаты цели - наклонная дальность и азимут. Однако надежное наведение истребительной авиации и расчет данных для стрельбы зенитной артиллерии требовал быстрого определения по результатам измерений еще третьей координаты - высоты. Встала задача дополнить станции РУС-2 и РУС-2с аппаратурой определения высоты. Важность этой задачи была ясна и ранее, теперь же она стала столь неотложной, что подготовленное НИИИС РККА задание на разработку соответствующей аппаратуры было выдано радиозаводу, НИИ-20 (НИИ радиопромышленности) и ЛФТИ.

На радиозаводе эта аппаратура, получившая название «высотная приставка», разрабатывалась инженером Е.А. Селиным (ранее работавшим в НИИ-9 и получившим там опыт работы над радиолокационной аппаратурой) по техническому решению, предложенному инженером НИИИС А.И. Шестаковым. Приставка представляла собой, по сути, дополнительную РЛС для определения координат цели, функционирующую совместно с РЛС обнаружения. В основу был положен принцип определения утла места, основанный на том, что каждая антенна высотной приставки принимает радиоволны, как пришедшие непосредственно от цели (самолета), так и переотраженные от земли. В результате между каждой парой антенн приставки всегда существует напряжение, являющееся функцией угла падения волны, т.е. угла места цели. Благодаря этому с помощью гониометра, включаемого между верхней или нижней парой антенн, можно определять угол места самолета. Зная угол места цели и наклонную дальность до нее, высоту можно вычислить по простой формуле прямоугольного треугольника. Комплект аппаратуры высотной приставки включал мачту высотой 16,5 м с тремя антеннами, гониометр как средство измерения углов места, устройство определения высоты и переключатель антенного устройства и приемника. Антенны были смонтированы на мачте на разных высотах: нижняя - на 4,12 м от земли, средняя - 8,12 м и верхняя - 16,48 м.

Станция орудийной наводки СОН-2а (излучающая установка).

Контрольные испытания высотной приставки прошли в августе 1943 г. под Москвой под руководством инженера НИИИС А.И. Кувшинова. По их результатам были получены следующие срединные ошибки определения высоты: при полете цели на 4000 м - 230 м на нижней паре антенн и 210 м на верхней паре, при полете цели на 6000 м - соответственно 320 и 310 м. Для определения утла места требовалось около 12 с. На основании испытаний были сделаны следующие выводы: высоту полета самолета можно установить на расстояниях в пределах 60% от дальности обнаружения; рекомендовать высотную приставку для серийного производства к станциям РУС-2. Эта рекомендация вскоре была реализована, что позволило расширить возможности и повысить тактические свойства станции РУС-2 при ее применении в службе ВНОС и для наведения истребительной авиации. С учетом того же технического предложения А.И. Шестакова аналогичная высотная приставка была разработана и в НИИ-20 к станциям РУС-2с и П-2М. Она также успешно прошла испытания и выпускалась серийно вплоть до создания новой станции дальнего обнаружения П-3: в аппаратуру станции П-3 устройство определения высоты входило органически.

Коллектив ЛФТИ под руководством Ю.Б. Кобзарева еще в конце 1941г., сопоставляя конструкцию и технические характеристики английской станции GL-MkII с РУС-2, в инициативном порядке занялся теорией гониометра для определения высоты целей. Исследования и разработки по этому плану были подтверждены актом представителя НИИИС КА Д.С. Стогова от 25 декабря 1941 г. К марту 1943 г. ЛФТИ разработал теорию гониометрического метода, создал методику расчета зон пеленгования и предложил способ устранения мертвой зоны ДНА в зените у станции СОН-2от (об этой станции будет рассказано далее) при длине волны излучения 4 м. 16 марта 1943 г. представители НИИИС КА М.И. Куликов и А.И. Шестаков после ознакомления с работами ЛФТИ сделали заключение, что предлагаемые институтом пути модернизации РУС-2 не удовлетворяют требованиям заказчика и не могут быть положены в основу превращения этой станции в станцию орудийной наводки. Вскоре Ю.Б. Кобзарева перевели на работу в Совет по радиолокации при ГКО, его сотрудников - в научно-исследовательский институт радиолокации, и на этом активные работы в области радиолокации в ЛФТИ практически прекратились.

Одновременно проблемой определения высоты цели по собственной инициативе занимались инженеры и техники в частях ВНОС. Так, воентехники отдельного радиотехнического батальона (ОРТБ) ВНОС Московской зоны ПВО Н.И. Кабанов, Е.И. Алейников, Я.Н. Немченко и Б.И. Молодов, занимавшиеся эксплуатацией станций РУС-2, коллективно разработали соответствующую аппаратуру. Проверив приставку в боевых условиях, они изготовили партию приставок в мастерских батальона и снабдили ими все станции РУС-2 Московской зоны ПВО.

Аналогичную аппаратуру создали также в Ленинградской армии ПВО инженеры Ю.Н. Шеин и И.А. Лютоев, бывшие участники разработок в НИИ-9 радиоискателей для зенитной артиллерии. Приставка их конструкции была испытана на станции РУС-2 на Карельском перешейке, а затем, после испытаний и калибровки, их ставили и на другие станции.

А воентехник В.Г. Петров сделал антенну станции РУС-2с, на которой служил (также в Московской зоне ПВО), подъемной и опускаемой. Опуская антенну с помощью лебедки по мере приближения цели, он добивался того, что приземный лепесток ДНА оставался направленным на цель, отчасти устраняя отрицательное влияние изрезанного профиля ДНА и мертвых зон. Понятно, что подобные методы требовали от оператора РЛС большой натренированности в определении середины основного лепестка и момента «засечки» цели.

Приборы опознавания

С началом боевой эксплуатации в ПВО станций дальнего обнаружения встала новая задача: кроме обнаружения самолетов требовалось определять также их принадлежность по принципу «свой-чужой». Еще 19 мая 1940 г. Управление связи РККА заключило с ЛФТИ договор на модернизацию станции «Редут», при этом имея в виду попутно найти способ опознавания.

Группа под руководством Ю.Б. Кобзарева предложила способ опознавания на основе применения регенеративного ответчика, устанавливаемого на самолете и реагирующего (выдающего ответный сигнал) на сигналы только «своих» РЛС. Испытания на самолете дали хорошие результаты, и в канун Великой Отечественной войны разработчики получили соответствующее авторское свидетельство. С началом войны в связи с эвакуацией института опытный ответчик был передан в НИИ-9, где под руководством Н.Ф. Алексеева и Д.Е. Малярова прошел конструктивную доработку, после чего был передан в производство.

Аппаратура опознавания была разработана также инженерами НИИИС, и в середине 1941 г. при испытании ее на самолетах были получены удовлетворительные результаты.

В середине 1942 г. руководство разработками самолетных приборов опознавания взял на себя НИИ ВВС. Он заключил договор на изготовление прибора опознавания («свой-чужой») с радиозаводом-институтом Наркомата электропромышленности. После изучения уже имеющихся к тому времени приборов в лаборатории профессора С. Э. Хайкина был создан прибор, успешно прошедший испытания на истребителях в Московской зоне ПВО. Он был принят на вооружение и в 1943 г. поставлен на серийное производство. К концу 1943 г. приборы-ответчики для самолетов и специальные устройства запроса для станций РУС-2 появились в войсках. Их применение в третьем периоде войны, в частности, облегчало наведение истребителей на самолеты противника. Единая система опознавания для всех видов Вооруженных Сил и гражданской авиации СССР («Кремний-1») была разработана и принята уже после войны.

После окончания войны развитие радиолокационных средств ПВО проходило в соответствии с трехлетним планом развития радиолокации на 1946-1948 гг., разработанным Советом по радиолокации и утвержденным Советом Министров. 10 июля 1946 г. СМ СССР принял постановление, посвященное вопросам радиолокации. Это был основополагающий программный документ, регламентировавший всестороннее развитие радиолокации в стране. В плане развития наземных средств ПВО постановление определило Министерство промышленности средств связи головным по наземным РЛС обнаружения и радионавигационным системам, а Министерство вооружения - по станциям управления огнем артиллерии. Радиолокация уже прошла первый этап своего развития, а ее дальнейшее развитие требовало больших капиталовложений в различных отраслях.

Стоит отметить, что в очень тяжелые первые послевоенные годы немаловажное значение для развития отечественной радиолокационной техники имело тщательное изучение германской, английской и американской техники, сравнение ее с отечественными образцами, анализ опыта применения РЛС различного назначения, типов и рабочих диапазонов. Переданные союзниками в конце войны станции кругового обзора и СОН с длиной волны 10 см и опыт применения союзниками своих РЛС убеждали в преимуществах сантиметрового диапазона (т.е. СВЧ). Освоение диапазона сантиметровых длин волн стало одной из важнейших задач советских специалистов радиолокации.

После взятия Берлина в Германии активно работала комиссия Совета по радиолокации под руководством А.И. Шокина, изучавшая германское радиолокационное оборудование. Свою роль сыграло и вывезенное по репарациям из Германии оборудование для производства радиоэлектронных устройств, и комплектующие (подарком для локаторщиков стали, например, трофейные германские конденсаторы и «пальчиковые» радиолампы) . Тем более что достигнутая было договоренность с американской компанией «Радиокорпорэйшн» об оказании технической помощи в развертывании производственной базы радиоэлектронной промышленности сорвалась не столько по финансовым, сколько по чисто политическим причинам: уже вовсю разворачивалась «холодная война», и вчерашние союзники не спешили оказывать СССР помощь в новой и столь важной отрасли.

Подготовил к печати С.Л. Федосеев.

Литература

1. История «Редута» // Радио. - 1984. №6.

2. Кисунько Г.В. Секретная зона. Исповедь Генерального конструктора. - М.: Современник, 1996.

3. Ланцберг Г.С. Академик Юрий Борисович Кобзарев. К 90-летию со дня рождения // Электросвязь. - 1995. №10.

4. Лисочкин И. Блокадное телевидение: «с приоритетом от февраля 1942-го...» // Санкт-Петербургские ведомости. - 2002, 27 февр.

5. Лобанов М.М. Развитие советской радиолокационной техники. - М.: Воениздат, 1982.

6. Лобанов М.М. Мы - военные инженеры. - М.: Воениздат, 1977.

7. Противовоздушная оборона страны (1914-1995). - М: Министерство обороны РФ. Военно-воздушные силы, 1998.

8. Петухов СИ, Шестов И.В. История создания и развития вооружения и военной техники ПВО Сухопутных войск России. Ч. 1. - М.: ВПК, 1997.

9. Симонов Н.С. Военно-промышленный комплекс СССР в 1920-1950-е гг. -М.-.РОССПЭН, 1996.

10. Цверава Г. Николай Тесла - поэт электротехники // Радио. - 1991, №7.

11. Журнал «Арсенал». - 2003, №5.

Эпизоды истории радиолокации

В ряде популярных публикаций, в телевизионных передачах и т.п. делаются попытки приписать начало работ по радиолокации и начало ее внедрения в нашей стране какому-либо одному человеку. Занятно, что обычно выбирается специалист, подвергшийся репрессиям (очевидно, не репрессированные личности журналистам просто не очень интересны). Между тем даже конспективный взгляд на раннюю историю радиолокации показывает, что на права безусловного «пионера» этой отрасли не может претендовать не только отдельный человек, но и отдельная организация и даже какая-либо одна страна.

Явление отражения радиоволн наблюдал еще Г. Герц в 1886-1889 гг. Наблюдавшиеся А.С. Поповым и его ассистентом П.Н. Рыбкиным в 1897г. прерывания радиосвязи корпусом корабля (во время опыта связи с установкой передатчика на транспорте «Европа», а приемника - на крейсере «Африка»), говорили об отражении радиоволн металлическими предметами. Вскоре последовали предложения по практическому применению этого эффекта.

В 1900 г. серб Н. Тесла предположил возможность определения местонахождения наземных и небесных объектов с помощью отраженных электромагнитных волн (в 1917 г. он же предложил использовать импульсы сверхвысоких частот для обнаружения подводных лодок).

В 1904 г. немец К. Хюльсмайер запатентовал метод и двухантенное устройство для обнаружения кораблей на большом расстоянии по отраженным от него радиоволнам. В авторской заявке (патент №165546 от 30 апреля 1904 г.) он дал подробное описание устройства для реализации своего метода, а позднее, в том же 1904 г., получил и второй патент (№169154) на усовершенствование своего метода и устройства.

10 лет спустя, в 1914 г., в России И.И. Ренгартен проводил работы по макетированию радиопеленгатора. Однако дело упиралось в возможности тогдашней радиоаппаратуры - выделить в шумах ничтожно малый по сравнению с излученным эхо-сигнал было чрезвычайно трудно.

В 1919 г. Л. Махтсу был выдан патент, в котором описывалось устройство со спиральной разверткой и визуальной индикацией положения объекта, обнаруживаемого с помощью радиоволн.

Еще через десять лет, в 1924 г. англичане Е. Эплтон и М. Барнет по отраженному непрерывному сигналу измерили высоту слоя Кеннелли-Хэвисайда (слой ионосферы, от которого отражаются радиосигналы), используя декаметро-вые радиоволны (диапазон 3-30 МГц).

В 1925 г. английские ученые Г. Брейт и М. Тьюв опубликовали результаты своей работы по определению высоты слоя Кеннелли-Хэвисайда импульсным методом - по времени запаздывания импульсного сигнала, отраженного от слоя, относительно сигнала, пришедшего вдоль поверхности Земли. В те же годы импульсная радиолокационная установка для измерения высоты слоев ионосферы была разработана в СССР.

В том же 1925 г. советские ученые и инженеры Б.А. Введенский, Ю.П. Симанов, Б.В. Халезов. А.Г. Аренберг указывали на возможность использования радиоволн УКВ диапазона (привлекшего интерес радиоспециалистов в начале 1920-х гг.) для обнаружения движущихся объектов, а Л.И. Мандельштам и Н.Д. Папалекси, проведя серию опытов по изучению свойств радиоволн, к 1930 г. разработали теорию радиоинтерференционного измерения расстояний.

В 1933 г. Б. Тревор и П. Картер, исследовавшие распространение ультракоротких радиоволн, описали явление периодического изменения величины сигнала при наложении сигнала, отраженного летящим самолетом, на сигнал передатчика.

В начале января 1933 г. инженер П.К. Ощепков в записке на имя начальника Управления ПВО предложил применить в аппаратуре радиообнаружения импульсный метод.

В октябре 1933 г. ГАУ заключило договор с Центральной радиолабораторией (ЦРЛ), руководимой М.А. Бонч-Бруевичем, и в январе 1934 г. в Гребном порту в Ленинграде начались опыты с аппаратурой радиообнаружения, созданной в ЦРЛ группой Ю.К. Коровина с помощью Ленинградского электротехнического института. При мощности в антенне 0,2 Вт и длине волны 50 см аппаратура обнаруживала самолет на расстоянии 600-700 м, но это был первый практический успех.

16 января 1934 г. в Академии наук СССР состоялось заседание, на котором рассматривались способы выявления самолетов ночью, в условиях плохой видимости и на больших расстояниях. В заседании участвовали специалисты по радиотехнике, радиофизике, оптике: академики А.А. Чернышев (7 февраля 1934 г. он подаст изобретательское предложение радиотехнической системы обнаружения, действовавшей по принципу завесы) и СИ. Вавилов, профессор Н.Д. Папалекси, помощник директора Института телемеханики В.Н. Андреев, директор ЛФТИ академик А.Ф. Иоффе и его научные сотрудники Ю.Б. Харитон, Н.Н. Семенов и P.P. Гаврух. Были приглашены: профессор А.А. Лебедев, научные сотрудники Ленинградского электрофизического института (ЛЭФИ) Б.К. Шембельи В.В. Цимбалин, профессор Ф.А. Миллер, профессор В.П. Линник, специалист по акустике профессор Н.Н. Андреев, начальник радиотехнического факультета Военной электротехнической академии РККА профессор А.А. Яковлев, инженер П.К. Ощепков, представители ГАУ и Управления ПВО РККА. Интересно, что А.Ф. Иоффе, занимавшийся проблемами распространения радиоволн, касаясь пригодного диапазона длин волн, отбросил дециметровые и сантиметровые, считая, что их переотражение в разные стороны от поверхностей самолета сильно ослабит эхо-сигнал. К тому же, метровый диапазон УКВ в те годы был наиболее освоен, имелась соответствующая передающая и приемная аппаратура. Хотя менее чем через десять лет свое преимущество показали именно короткие волны.

Вавгусте 1934г. П.К. Ощепков представил проект «Электровизор» - по сути, одну из первых программ создания радиолокационных комплексов. Не случайно 1934 г., когда были сформулированы основные теоретические предпосылки и прошла испытания первая радиолокационная аппаратура, считается годом рождения отечественной радиолокации.

В 1935 г. опытные станции радиообнаружения с непрерывным излучением для зенитной артиллерии создали группа того же Коровина уже в Центральной военно-индустриальной радиолаборатории в Горьком (магнетрон для нее разработали в Горьковском физико-техническом институте) и группа Б.К. Шембеля в ЛЭФИ. В том же ЛЭФИ М.Д. Гуревич-старший работал над импульсными методами обнаружения. Одним из исследовательских центров по радиообнаружению стал вскоре НИИ-9 Наркомтяжпрома, созданный на основе ЛЭФИ и Радиоэкспериментального института.

В 1936 г. прошел испытания созданный в НИИ-9 под руководством Б.К. Шембеля подвижный зенитный радиоискатель «Буря».

В 1936-1938 гг. работы по радиообнаружению расширялись. Велись активные исследования по различным вариантам направленных антенн. Радиолокация предъявила новые требования к радио-и электротехнической, электровакуумной промышленности. И далеко не все из них молодая индустрия могла выполнить. В опытном порядке создавалась передовая элементная база - многорезонаторные магнетроны, триоды СВЧ, отражательные клистроны, малошумящие приемо-усилительные лампы и т.д., но запуск их в серию оказался очень трудной задачей.

В 1938 г. Ленинградский физико-технический институт, занимавшийся проблемой радиообнаружения в интересах службы ВНОС, добился успеха, применяя импульсную технику.

В сентябре 1938 г. по настоянию ГАУ в НИИ-9 под председательством профессора (впоследствии академика) М.В. Шулейкина прошла научно-техническая конференция по радиообнаружению.

В конференции приняли участие М.А. Бонч-Бруевич и Б.А. Введенский, создатели первых станций радиообнаружения Ю.К. Коровин и Ю.Б. Кобзарев, инженеры НИИ-9 и Украинского ФТИ (г. Харьков, институт был подключен к работам по импульсной аппаратуре), а также военные инженеры М.И. Куликов от НИИИС РККА, М.М. Лобанов от ГАУ (Лобанов был одним из наиболее активных сторонников радиолокации, много сделавший для ее практического внедрения) и И.В. Бренев от НИМИСТ РККФ. Были заслушаны доклады о работах НИИ-9, ЦВИРЛ, УФТИ, ГАУ о задачах и технике радиообнаружения. Конференция, по сути, согласилась с планами и тематикой исследований по радиообнаружению в НИИ-9, но рекомендовала расширить исследования по импульсному методу радиообнаружения, используя дециметровый диапазон волн, с которым уже работали в Л ФТИ.

Работы велись широким фронтом, но вплоть до 1943 г. без единого плана и руководства: так, НИИ-9 работал по заказам ГАУ, ЛФТИ получал заказы от Управления ПВО, УФТИ - от НИИИС РККА.

За рубежом в это время также проводились активные работы.

В 1930 г. в США Л.Э. Хайленд предложил использовать дециметровые волны для предупреждения о приближении вражеских самолетов. В 1933-1936 гг. в США ставились опыты по радиообнаружению самолетов с использованием непрерывного излучения метрового и сантиметрового диапазонов и эффекта Доплера. В 1934 г. сотрудник Морской исследовательской лаборатории США Р. Пейдж сфотографировал на индикаторе отраженный от самолета сигнал на частоте 60 МГц. В 1936 г. опытная американская РЛС, работавшая на частоте 80 МГц, засекла самолет на расстоянии 65 км. Кроме того, изготовили первую небольшую РЛС, работавшую на частоте 200 МГц. В 1937 г. ее установили на эсминец «Лири». В 1939-1941 гг. компания «Сигнал Корпс» разработала РЛС дальнего обнаружения, одна из которых принимала участие в отражении атаки японцев на Перл-Харбор утром 7 декабря 1941 г.

В 1935 г. радиолокация получила первое коммерческое применение: во Франции на лайнере «Нормандия» установили «детектор препятствий», а в 1936 г. в порту Гавра - «радиопрожектор» для обнаружения судов, входящих в гавань и покидающих ее.

В том же году в Великобритании R Ватсон-Ватт проводил опыты по импульсной радиолокации самолетов. В 1936 г. англичане установили пять стационарных импульсных РЛС (работавших на метровых волнах) на юго-западном побережье Великобритании, в 1937 г. испытали импульсную корабельную РЛС. К июлю 1939 г. в районе между Скапа-Флоу и Портсмутом имелось около 20 РЛС, способных обнаруживать подлетающие самолеты на дальностях до 100-200 км. В первый период Второй мировой войны юг острова был прикрыт сетью РЛС («линия Чэйн Хоум»), и, по мнению ряда историков, в 1940-1941 гг. «битва за Англию» была выиграна в воздухе именно благодаря радару.

В 1934 г. в Германии по инициативе ВМФ были развернуты работы по радиолокации (для этого была создана фирма «Гема»), в 1936 г. работы над средствами радиообнаружения начала фирма «Телефункен», добившаяся в 1939 г. заказа от ВВС Германии (в чье ведение входила ПВО) на РЛС для зенитной артиллерии. Уже в 1940 г. германская ПВО располагала сетью станций дальнего обнаружения «Фрея» (дальность действия до 200 км) и «Вюрцбург» (до 80 км) дециметрового диапазона. Позднее к ним добавились станции орудийной наводки «Малый Вюрцбург» (до 40 км), «Мангейм» (до 70 км), а также стационарные станции обнаружения «Вассерман» (до 300 км). К концу 1941 г. была создана система РЛС из двух поясов - внешнего и внутреннего, а к концу 1943 г. территория Германии оказалась прикрыта практически сплошным радиолокационным полем ПВО.

В СССР в этот период использовался термин «радиообнаружение», а РЛС называли установками или станциями радиообнаружения («станциями РО»). Термин «радиолокация» (от лат. radio - «излучаю» и locatio - «размещение, расположение») стал применяться только с началом Великой Отечественной войны и получением первых зарубежных РЛС. Отметим здесь же, что английское слово «радар» (radar), также употребляемое в отечественной литературе, представляет собой аббревиатуру от RAadio Detection And Ranging - «радиообнаружение и определение расстояний».

Семен Федосеев

Тиратрон-газоразрядный электродный прибор с управляющей сеткой, использовавшийся в основном в коммутаторных устройствах.

Интерференционный метод основан на разнице фаз прямого и отраженного сигналов, пропорциональной расстоянию до объекта. Выявить эту разницу можно по биению по амплитуде и фазе результирующего сигнала, получаемого при сложении прямой и отраженной волн.

Магнетрон - генераторная двухэлектродная электронная лампа с перекрещивающимися электрическим и постоянным магнитным полями. Первый магнетрон разработал в 1921 г. А. У. Хэлл в США, промышленный его вариант был готов к 1928 г.

Клистрон - сверхвысокочастотная электронная лампа, в которой поток электронов преобразуется в группы модуляцией по скорости, лампа имеет объемный резонатор. Со временем клистроны серьезно потеснили магнетроны как СВЧ-генераторы большой мощности.

10. Первые отечественные радиолокаторы

В 1932 году из Военно-технического управления (ВТУ) РККА в Главное артиллерийское управление (ГАУ) Народного комиссариата обороны (НКО) были переданы заказы на средства обнаружения самолетов. ГАУ с согласия Главного управления электрослаботочной промышленности поручило проведение эксперимента по проверке возможности использования отраженных радиоволн для обнаружения самолетов Центральной радиолаборатории (ЦРЛ) в г. Ленинграде. В октябре 1933 г. между ГАУ и ЦРЛ был заключен договор. И уже 3 января 1934 г. было осуществлено на практике обнаружение самолета с помощью РЛС, работающей в непрерывном режиме излучения группой дециметровых волн ЦРЛ под руководством Юрия Константиновича Коровина. И хотя самолет обнаруживался всего на расстоянии 600–700 м, это был успех в решении важнейшей оборонной задачи. Проведенный эксперимент принято считать началом рождения отечественной радиолокации.

Следующий этап поисковых и исследовательских работ в области радиолокации относится к 1934 году, когда Управлением противовоздушной обороны (УПВО) был заключен договор с Ленинградским физико-техническим институтом (директор академик А. Ф. Иоффе) на проведение исследований по измерению электромагнитной энергии, отраженной от предметов различных форм и материалов . Этому же институту совместно с ОКБ Управления ПВО РККА (руководитель П. К. Ощепков) поручалось изготовить передатчик и приемник для проведения опытов по фактическому обнаружению самолета по отраженной от него волне. Все работы проводились по заранее составленному плану и рассматривались как дело большой государственной важности. При этом рассматривалось создание двух типов РЛС непрерывного и импульсного излучения.

Первое направление вылилось в появление РЛС «Ревень», первая партия которых под названием РУС-1 (сокращение от слов РадиоУлавливатель Самолетов) была принята на вооружение в 1939 г. и во время войны с белофиннами прошла боевую проверку.

К 1939 году появилась научная и экспериментальная база в Ленинградском физико-техническом институте (ЛФТИ) и по второму направлению в виде макета импульсной РЛС «Редут», созданного под руководством Ю. Б. Кобзарева (впоследствии академика).

В развитии отечественной радиолокационной техники РЛС «Редут» по сравнению с РЛС «Ревень» была значительным шагом вперед, так как позволяла не только обнаруживать самолеты противника на больших расстояниях и практически на всех высотах, но и непрерывно определять их дальность, азимут и скорость полета. Кроме того, при круговом синхронном вращении обеих антенн станция «Редут» обнаруживала группы и одиночные самолеты, находившиеся в воздухе на разных азимутах и дальностях, в пределах своей зоны действия и следила с перерывами по времени (один оборот антенны) за их перемещениями.

Таким образом, с помощью нескольких таких РЛС командование ПВО могло наблюдать за динамикой воздушной обстановки в зоне радиусом до 100 км, определять силы воздушного противника и даже его намерения, подсчитывая, куда и сколько в данное время направляется самолетов. За научно-технический вклад в создание первой РЛС дальнего обнаружения Ю.Б. Кобзареву, П.А. Погорелко и Н.Я. Чернецову была присуждена Сталинская премия 1941 года (рис. 44).

Рис. 44. Лауреаты Сталинской премии 1941 г. по радиолокации Ю. Б. Козарев , П. А. Погорелко и Н. Я. Чернецов

В связи с низкой эффективностью выпуск РЛС РУС-1 («Ревень») был прекращен. Назрела настоятельная потребность в привлечении к разработке и изготовлению импульсных РЛС типа «Редут» научно-исследовательской организации, имеющей опыт работы в создании сложных радиотехнических систем. В качестве такой организации правительством был выбран НИИ-20 Остехуправления. Всю работу в НИИ-20 предполагалось разбить на ряд этапов, в том числе провести дополнительные испытания макета РЛС «Редут» ЛФТИ.

Однако управление связи РККА внесло предложение в Комитет обороны при СНК СССР о включении в план НИИ-20 срочного задания по разработке РЛС «Редут». Согласно этому заданию, НИИ-20 должен был разработать и изготовить, а затем представить на государственные испытания два образца РЛС «Редут» в январе 1940 года. Пришлось преодолевать огромные трудности: не было нужной измерительной аппаратуры, отсутствовала кооперация с внешними предприятиями по комплектующим изделиям; не было специальных автомобильных кузовов с вращающимися кабинами, аппаратуры синхронной передачи для обеспечения синфазного вращения кабин. И, тем не менее, к концу 1939 года был разработан проект станции, а к апрелю 1940 года изготовлены два опытных образца РЛС «Редут». Это был двухантенный вариант РЛС с двумя синхронно вращающимися кабинами.

Рис. 45. Первая отечественная РЛС дальнего обнаружения «Редут » (РУС-2), двухантенный вариант с синхронным вращением кабин. Передатчик на ЗИС-6, приемник на ГАЗ-ААА, 1940 г.

Совместные полигонные испытания прошли успешно. Приказом Наркома обороны от 26 июля 1940 г. под шифром РУС-2 РЛС были приняты на вооружение войск ПВО.

Разработка, регулировка, испытания первых двух образцов РЛС «Редут» в НИИ-20 проводились под руководством и при непосредственном участии А. Б. Слепушкина (рис. 46). Создать в столь сжатые сроки первую РЛС удалось отчасти потому, что за два года до этого А. Б. Слепушкин со своими сотрудниками проводил серьезные исследования, связанные с созданием радиотелемеханической линии на ультракоротких сигналах (УКС). Опыт, полученный при разработке УКС в «Остехбюро», пригодился.

Рис. 46. А. Б. Слепушкин , главный конструктор первой отечественной серийной РЛС РУС-2

В соответствии с постановлением Комитета Обороны при СНК СССР от 27 декабря 1939 года НИИ-20 было получено изготовить и сдать наркомату обороны 10 комплектов РЛС «Редут» (РУС-2).

К 10 июня 1941 года все десять комплектов заказчику были сданы. В 1941 году в НИИ-20 был создан опытный образец одноантенного варианта РЛС «Редут-41», который был испытан уже в боевых условиях. Что же из себя представляла первая отечественная РЛС дальнего обнаружения «Редут»? Вот ее технические характеристики. РЛС «Редут» (РУС-2) позволяла обнаруживать самолеты на больших, для того времени, расстояниях (предельная дальность обнаружения - 150 км), определять дальность до них (точность определения - 1000 м), азимут (точность определения - 2…3°), вычислять скорость полета. Станция распознавала группы и одиночные самолеты при нахождении их на разных азимутах и дальностях в пределах зоны обнаружения РЛС.

Используя информацию от РЛС РУС-2, командование частей ПВО впервые могло контролировать значительный объем воздушного пространства (радиус до 120–150 км в секторе обзора 0 - 360°), оценивать и прогнозировать формы и способы боевого применения авиации противника, планировать боевые действия своей авиации и зенитной артиллерии.

Не могу не привести тактико-технические требования на эту РЛС, цитируя их: «Станция предназначается для обнаружения самолетов, определения их местоположения, курса и скорости, а также для непрерывного наблюдения за их маршрутами. Станция должна работать на принципе отражения от самолетов электромагнитной энергии, посылаемой в пространство в виде кратковременных радиоимпульсов. Визуальный отсчет расстояний производится наблюдением на катодном осциллографе». И далее: «Станция должна быть рассчитана на непрерывную работу как со стороны аппаратуры, так и со стороны источников питания. Станция должна допускать нормальную работу при любых метеорологических условиях в любое время суток и года. Вся станция изготавливается из материалов отечественного производства, все приборы и машины должны быть также отечественного производства. В станции должны быть применены высококачественные изоляционные материалы. Не допускается применение эбонита, карболита, сопротивлений типа Каминского и парафинированных конденсаторов».

Последние строки особенно важны, так как опровергают утверждения некоторых историков, что в советской военной серийной аппаратуре использовались радиодетали бытовых радиоприемников, собранные у населения в начале войны.

Что же предшествовало созданию первых серийных образцов РУС-2 в НИИ-20 под руководством главного конструктора

А.Б. Слепушкина? В научно-технических отчетах ЛФТИ с 1935 по 1938 год приводятся результаты первых в СССР исследований по импульсной радиолокации. При этом были решены проблемы как принципиального характера по выбору длины волны РЛС для получения максимального рассеяния самолетами различной конструкции, так и технические вопросы по построению высокочувствительного приемного устройства и мощного импульсного передатчика.

Приведу лишь заголовки параграфов одного из отчетов того времени: 1) Принципы действия радиодистанциомера; 2) Разрешающая сила и предельная точность; 3) Дальность действия; 4) Влияние направленности антенны; 5) Основные параметры и их выбор; 6) Основные задачи разработки.

Но наиболее значимым из всех этих отчетов следует считать отчет об испытаниях действующего макета РЛС на подмосковном полигоне Донино НИИСТ РККА в марте - мае 1937 г. В испытательной установке было применено приемное устройство с двойным преобразованием частоты (второй гетеродин имел кварцевую стабилизацию частоты), схему которого я уже приводил ранее. В передатчике использовались лампы серийные Г-165, обеспечивающие импульсную мощность 1 кВт. На прием и передачу использовались антенны типа «волновой канал» (система Удо-Яги).

Главный результат испытаний - возможность наблюдения отраженных сигналов от самолета типа Р-5 до расстояний 15–17 км. Как писал в своих воспоминаниях академик Юрий Борисович Кобзарев: «17 апреля 1937 года были впервые проведены успешные испытания импульсного радиолокатора. Это был день рождения импульсной радиолокации».

К августу 1938 года макет радиолокационной установки был существенно усовершенствован. В его состав был введен новый мощный передатчик на лампах ИГ-8 с импульсной мощностью 40–50 кВт при длительности импульса 10 мкс. На полигоне в Мытищах были проведены испытания РЛС с новым мощным передатчиком. Они показали надежное обнаружение бомбардировщика типа СБ на дальностях до 55 км. По результатам испытаний встал вопрос о создании опытных образцов радиолокаторов и их серийном производстве.

Остановимся более подробно о передатчике и приемнике отечественной РЛС по мере их усовершенствования. Напомню, что для построения импульсного передатчика, работающего на 75–81 МГц в первом экспериментальном образце «Редут» применялись следующие лампы Г-165 (двухтактный УКВ генератор 1 кВт) и тиратрон ТР-40 (модулятор), в усовершенствованном экспериментальном образце «Редута» две ИГ-8 (генератор 50 кВт) две М-100 (модулятор), в опытном образце «Редут-40» две ИГ-8 (генератор 50 кВт) и три М-400 (модулятор), в опытном образце «Редут-С» две ИЛ-2 (генератор 100 кВт) две. Г-3000 (модулятор). Все эти лампы появились до Великой Отечественной войны. Уникальная радиолампа ИГ-8 была разработана в вакуумной лаборатории Опытного сектора НИИСТКА В. В. Цимбалиным на основе им же созданной генераторной лампы ИГ-7, которая, в свою очередь, явилась усовершенствованием лампы Г-100 М. А. Бонч-Бруевича, примененной им в ходе работ по импульсному зондированию ионосферы.

С радиолампами в приемник было все сложнее. В первый экспериментальный образец для получения чувствительности в несколько микровольт приемник был с двойным преобразованием часто ты, при этом в УПЧ были применены новые по тому времени пентоды СО-182, а во входном смесительном каскаде и первом гетеродине - лампы типа «Жёлудь». Такие лампы, как пишет в своих воспоминаниях академик Ю. Б. Кобзарев «кустарно изготавливал в ЛЭТИ Ю. А. Кацман в лаборатории Шапошникова, старого специалиста вакуумной промышленности, с которым я был знаком. «Жёлуди» Кацмана делались в единичных экземплярах. Но получить их было очень просто: оплати счет на 200 рублей и увози лампочку».

Второй смесительный каскад был собран на гептоде-преобразователе СО-183, у которого гетеродин был кварцованный. В опытных образцах «Редута» схема приемника была усовершенствована за счет добавления усилителя высокой частоты, первого гетеродина с удвоителем частоты, увеличением до трех каскадов усилителя второй ПЧ и, самое главное, за счет использования новых шести вольтовых ламп октальной серии. Практически из 11 ламп 6 ламп были типа 6Ж2М - высокочастотный пентод с высокой крутизной 9 мА/В - аналог американской лампы 1851. Первая ПЧ 5680 кГц, вторая ПЧ - 1720 кГц. Была применена усиленная автоматическая регулировка усиления. Габариты приемника 145< 120x520 мм. Все эти усовершенствования были выполнены в НИИ-20 НКЭП.

В мае 1939 года был выпущен аванпроект на РЛС «Редут», а в феврале 1940 года завершен технический проект с изготовлением двух образцов РЛС дальнего обнаружения. Это был двухантенный вариант РЛС с двумя синхронно вращающимися кабинами. Совместные полигонные испытания прошли успешно. Приказом наркома обороны от 26 июля 1940 г. под шифром РУС-2 РЛС были приняты на вооружение войск ПВО. В соответствии с постановлением Комитета обороны при СНК СССР НИИ-20 было поручено изготовить и сдать наркомату обороны еще 10 комплектов РЛС «Редут» (РУС-2). К 10 июня 1941 года все десять комплектов заказчику были сданы.

Эти РЛС и вошли в состав ПВО на подступах к Москве.

Почему так подробно необходимо останавливаться на исторической последовательности всех этих событий? Дело в том, что некоторые историки утверждают следующее: «К началу войны Ленинградский радиозавод (имеется в виду завод им. Коминтерна, - прим. авт. ) успел выпустить всего 45 комплектов РУС-1. Первые два военных года радиолокационные станции в СССР больше не выпускались. 4 июля 1943 года Государственным комитетом обороны было принято постановление «О радиолокации». Созданный согласно этому постановлению Всесоюзный научно-исследовательский институт радиолокации получил название ЦНИИ-108 (ныне «ЦНИРТИ им. академика А. И. Берга»). Его руководителем стал А. И. Берг. Институт занимался созданием радиолокаторов и методов борьбы с ними». Это строки статьи Рудольфа Попова из Фрязино растиражированной в Интернете, которая рассказывает об истории легендарного НИИ-160 (ныне «Исток») и заодно об отечественной радиолокации. Искажая историю, этот автор утверждает, что радиолокация в СССР возникла в 1943 году после указанного выше постановления ГКО и первая станция, которая была в СССР разработана, была скопированная английская станция орудийной наводки. Неосведомленность подмосковного журналиста можно легко опровергнуть известным историческим фактом. Первый налет на Москву фашистская авиации совершила 22 июля 1941 года. Однако истребительная авиация и зенитная артиллерия Московской зоны ПВО, дислоцирующиеся в Москве и Подмосковье, успешно отразили этот массированный налет на столицу Советского Союза.

Задачу сравнять Москву с землей авиация противника не выполнила потому, что контроль воздушного пространства осуществлялся РЛС РУС-2, развернутыми вокруг Москвы. В частности, РЛС под городом Можайском своевременно обнаружила полет более 200 немецких бомбардировщиков и передала информацию о них для наведения истребителей и целеуказания зенитной артиллерии. В результате умелых действий воинов 1-го корпуса ПВО и 6-го истребительного авиационного корпуса часть фашистской авиации была уничтожена, а оставшаяся часть, сбросив бомбы на дальних подступах к столице, удалилась. В битве за Москву в войсках ПВО могли быть только отечественные РЛС РУС-2. В этой битве войсковыми единицами, осуществлявшими боевое применение РЛС РУС-2, были радиовзводы воздушного наблюдения, оповещения и связи (ВНОС). В системе ПВО Москвы эти радиовзводы входили в 337-й отдельный радиобатальон ВНОС по директиве штаба 1-го корпуса ПВО № 1602 от 26 марта 1941 года.

К началу войны в радиобатальоне было 9 РЛС дальнего обнаружения, которые занимали позиции в районе городов Клин, Можайск, Калуга, Тула, Рязань, Мытищи, Владимир, Ярославль, Кашин. Под Можайском в деревне Колычево 14 июня 1941 года была развернута РЛС «Редут-С», то есть 1-й экспериментальный образец стационарного одноантенного варианта РУС-2С . Она была поставлена на боевое дежурство с боевым расчетом во главе с командиром лейтенантом Г. П. Лазуном. Техническое руководство боевым расчетом осуществляла группа специалистов НИИ-20 под руководством инженера Я. Н. Немченко. Этот расчет успешно выполнил боевую задачу, передавая в главный пост ВНОС данные о воздушной обстановке в условиях круглосуточно чередовавшихся дневных и ночных массированных налетов.

Аппаратура РЛС РУС-2С работала безотказно. После занятия г. Можайска противником, боевой расчет лейтенанта Лазуна, захватив всю боевую технику проселочной дорогой вышел к Кубинке, а затем и к Москве. В НИИ-20, сдав экспериментальный образец РУС-2С, боевой расчет с новой штатной аппаратурой занял новую боевую позицию в районе Истры, где и продолжил круглосуточное боевое дежурство вплоть до конца октября 1941 г. Вот выдержки из донесений 337-го радиобатальона ВНОС только за один день 1941 года: «Старшие операторы Соловьев и Гуздь (Истра) сразу же обнаружили большую группу вражеской авиации и передали о них данные. Эту же группу на расстоянии 103 км обнаружил старший оператор РЛС Васильев (Кубинка). По их данным, истребительной авиацией было сбито 5 фашистских Ю-88. В тот же день старший оператор ефрейтор Муравьихин (Внуково) обнаружил группу самолетов. Наши самолеты были подняты в воздух и два ME-109 и три Хе-111 были сбиты».

Применение РЛС для защиты неба столицы было неожиданным для фашистов. Когда они узнали о существовании советских РЛС, началась «охота» на них. Так расчет РЛС РУС-2 во главе с лейтенантом И. В. Куликовым был подвергнут бомбовой атаке. Из 29 человек боевого расчета было убито 10 человек, тяжело ранено 6 и получили ранения 5 человек. Среди убитых был и лейтенант И. В. Куликов. В Можайске 22 июля 2001 года на митинге, посвященном 60-летию боевого применения первой отечественной РЛС РУС-2 генерал В. П. Лазун (тот самый командир боевого расчета РУС-2С на Можайском направлении) сказал: «В период немецко-фашистского наступления на Москву боевые расчеты ВНОС бесперебойно снабжали данными о воздушной обстановке командование ПВО Москвы, обеспечивая этим защиту Москвы и Подмосковья».

Хочу привести письмо с фронта на Новосибирский завод № 208 им. Коминтерна, где во время войны изготавливались РЛС РУС-2 (из архивных документов этого завода).

«Здравствуйте, дорогие товарищи! От имени экипажа радиоустановки «Редут» № 125 разрешите передать Вам пламенный фронтовой привет и пожелать наилучших успехов на трудовом фронте. Пройден боевой путь от Украины через Западную Украину, Северную Буковину, Польшу до Силезии (Германия). Установка на сегодняшний день является глазами истребительной авиации и пользуется большим авторитетом среди частей истребительной авиации…

На боевом счету нашей установки имеется 39 сбитых самолетов противника, 40 обнаруженных аэродромов противника. 11 человек нашего экипажа награждены правительственными наградами. Установка движется непосредственно за передним краем и работает на самых ответственных участках фронта по прикрытию наступающих частей Красной армии. В условиях боевой обстановки нам стало ясно, как важно изготовление Вами для фронта максимального количества станций этого типа.

От имени экипажа станции «Редут» № 125 благодарим Вас за хорошую советскую технику, которой Вы нас снабдили, и желаем Вам дальнейших успехов в Вашей работе. Да здравствует Красная армия и ее верный помощник, сплоченный тыл! Смерть немецким захватчикам! С боевым приветом: Начальник установки трижды орденоносец ст. лейтенант Ямбых А. В. Помощник начальника установки орденоносец лейтенант Гуленко И., ст. оператор орденоносец ст. сержант Муравьев П. К., ст. электромеханик орденоносец ефрейтор Кондрашкин Ф. А. ст. планшетист орденоносец, комсомолец Садовников Н. С.».

Часто в Интернете можно встретить утверждение, что отечественные РЛС РУС-2 были хуже и появились позже английских, американских и немецких РЛС. Будем в этом сравнении объективны. Начнем сравнение с американских РЛС того времени.

Первой американской РЛС была станция дальнего обнаружения СХАМ, разработанная в Naval Research Laboratory . РЛС работала на частоте 195 МГц с импульсной мощностью 15 кВт с длительностью импульсов 3 мкс и частотой повторения 1640 Гц. Она обеспечивала дальность обнаружения самолетов в 50 миль. Лабораторный макет этой станции был испытан в 1939 г., а в конце 1939 года было выпущено 6 образцов этой станции. Таким образом, первые РЛС дальнего обнаружения как советские РУС-2, так и американские СХАМ появились почти в одно и то же время. Однако первая советская РЛС имела большую дальность обнаружения (150 км) чем американская. РЛС SCR-270, появилась позже. В августе 1940 года был подписан контракт с U.S. Army Signal Corps на производство первой партии этих РЛС. SCR-270 имела следующие параметры: частота 106 МГц, импульсная мощность 100 кВт длительность импульса 1-25 мкс, частота повторения 621 Гц, дальность обнаружения 100 миль.

Чтобы понять, почему англичане предпочитают говорить о своем «превосходстве» в радиолокационной технике, рассмотрим их первую РЛС дальнего обнаружения British Home Chain. Работы над созданием этой станции начались в 1936 году и уже к 1939 году целая цепочка этих станций была построена на юге и востоке Великобритании. РЛС работала на достаточно низкой частоте 22–28 МГц. Частота повторения 25 Гц, излучаемый импульс длительностью 12 мкс. Импульсная мощность РЛС составляла 80 кВт.

Однако к концу войны, когда эти станции должны были обнаруживать фашистские ракеты ФАУ-2, выходная мощность передатчика была доведена до 1000 кВт. В РЛС использовались раздельные антенны на прием и передачу. В частности, передающая антенна подвешивалась между двумя металлическими башнями высотой 350 футов. Максимальная дальность обнаружения с 80 кВт передатчиком не превышала 120 миль. Главный недостаток английской РЛС это неудачный выбор для работы длины волны, грандиозность сооружений и отсюда уязвимость и большая дороговизна.

Что же касается английской станции орудийной наводки GL-MkII, то она была направлена Сталину по указанию самого Уинстона Черчилля, с одной стороны, чтобы продемонстрировать превосходство Великобритании в области радиолокации, а с другой стороны, как подарок Красной армии за победу под Москвой, которая разрушила планы фашистского блицкрига. По донесениям штаба ПВО Московского округа ПВО английская СОН вошла в состав специального зенитного подразделения лишь в декабре 1941 года. Таким образом, начиная с декабря 1941 года под Москвой в составе ПВО была только одна английская GL-MkII. Советская станция орудийной наводки СОН-2 (аналог GL-MkII) постановлением ГКО в декабре 1942 года была принята на вооружение и поставлена на серийное производство. За годы войны было выпущено 124 станции СОН-2 на заводе № 465 (ныне НИЭМИ, г. Москва).

Теперь о первых РЛС Третьего рейха: РЛС дальнего обнаружения FREYA. Первые 8 образцов были выпущены фирмой GEM А (Берлин) в 1938 году. Импульсная РЛС работала на частоте 120–166 МГц, дальность 60 км (позже доведенная до 120 км). Частота повторения 1000 Гц. Антенны раздельные на прием и передачу.

Станция орудийной наводки WARZBURG. Также импульсная РЛС. Первый опытный образец выпущен фирмой Telefunken в 1939 году. Рабочая частота 553–566 МГц дальность 29 км (затем увеличенная после 1941 года до 70 км). Точность измерения по азимуту 2 градуса, по углу места 3 градуса. Длительность импульса 2 мкс, частота повторения 3750 Гц. Параболическая антенна на прием и передачу диаметром 3 м (в усовершенствованном варианте после 1941 г. - 7,5 м).

Таким образом, дальность обнаружения первой немецкой РЛС дальнего обнаружения FREYA даже после модернизации уступает по этой характеристике первой советской РЛС РУС-2. Эти данные взяты из книги «RADAR SYSTEM ENGINEERING», Radiation Laboratory MIT, 1947 (Массачусетская серия).

Добавлю, что в 1941 году лампы в передатчике РУС-2С были уже не ИГ-8, как уже отмечалось, а более мощные ИЛ-2, что увеличивало дальность обнаружения РУС-2 со 150 км до 200 км.

Одновременно с изготовлением и поставкой на фронт передвижных РЛС РУС-2 военным ведомством было принято решение и дано задание НИИ-20 разработать стационарный вариант РУС-2 для войск ПВО. Опытные образцы таких станций под шифром «Пегматит» были разработаны в кратчайший срок и к концу 1941 года два комплекта РЛС под шифром «РУС-2с» («Пегматит-2») были приняты на вооружение. 10 комплектов опытных образцов и 50 комплектов серийных РЛС НИИ-20 изготовил в 1942 году будучи в эвакуации в г. Барнауле, причем с 13-го комплекта РЛС выпускалась модернизированной (главные конструкторы А. Б. Слепушкин, М. С. Рязанский).

Это был трудовой подвиг коллектива НИИ-20. Сотрудники института работали недоедая, недосыпая, в тяжелых производственных и бытовых условиях. Следует подчеркнуть, что уже первые радиолокационные станции дальнего обнаружения РУС-2 защищали небо Москвы в 41-м году и при обороне Ленинграда в октябре - ноябре 42-го станциями РУС-2 и РУС-2с было обнаружено 7900 самолетов противника, из которых 2020 уничтожено.

В 1940 году НИИ-20 было выдано задание на разработку РЛС для кораблей ВМФ. В том же году РЛС «Редут - К» (главный конструктор В. В. Самарин) была изготовлена и в апреле 1941 года начался ее монтаж на крейсере «Молотов».

Следующей, более совершенной и с высокими техническими характеристиками, была разработана станция обнаружения и наведения «П-3» (главный конструктор М. С. Рязанский). В августе 1944 года станция «П-3» успешно прошла первые полигонные испытания и в том же году институтом было изготовлено и передано в войска 14 комплектов РЛС «П-3» (рис. 47).

Рис. 47. РЛС «П-3»

Разработка первого самолетного радиолокатора «Гнейс-2» проводилась НИИ-20 в эвакуации. Возглавлял эту работу Виктор Васильевич Тихомиров. А было все это так. В 1939 г. в НИИ-20 был направлен на преддипломную практику Виктор Тихомиров, который, закончив с отличием институт, вливается в коллектив оборонного предприятия. Ему повезло - он привлекается к работам по регулировке и сдаче первой отечественной РЛС дальнего обнаружения «Редут», которая под шифром РУС-2 была принята на вооружение в 1940 году. Это был двухантенный вариант РЛС.

Однако вскоре эта станция стала одноантенной. Инженер НИИ-20 Д. С. Михайлевич предложил идею и схему антенного переключателя для одноантенной станции обнаружения. Это создало возможность для следующих радикальных упрощений (улучшений) конструкции станции: отказаться от вращения фургонов, а вращать только антенну. Разработка одноантенной станции дальнего обнаружения с шифром «Редут-41» с сохранением основных ТТХ, как у РУС-2 осуществлялась тем же коллективом инженеров (под руководством А. Б. Слепушкина), который создавал РУС-2. Активное участие в этих работах принимал и В. В. Тихомиров, который очень скоро зарекомендовал себя как талантливый инженер, и уже в начале 1941 года был назначен начальником лаборатории и заместителем руководителя работ по созданию одноантенных РЛС.

В мае 1941 года НИИ-20 сдал ГУС КА первые две станции «Редут-41», которые на полигонных испытаниях подтвердили полное соответствие их ТТХ характеристикам станции РУС-2. Впервые в мире была создана РЛС дальнего обнаружения - с одной антенной на передачу и приём. Кроме мобильной одноантенной станции «Редут-41», был разработан и вариант стационарной РЛС «Пегматит-2», которая известна под шифром РУС-2с (рис. 48).

Рис. 48. Стационарная РЛС «Пегматит-2 », (РУС-2с)

За успехи НИИ-20 в разработке РЛС дальнего обнаружения РУС-2с в 1943 году была присуждена Сталинская премия: А. Б. Слепушкину (руководитель работы), И. И. Вольману, И. Т. Зубкову, Л. В. Леонову, Д. С. Михайлевичу, М. С. Рязанскому и В. В. Тихомирову. Это была первая Сталинская премия Виктора Васильевича Тихомирова.

В июле 1941 г. начинается эвакуация НИИ-20 в Барнаул. Здесь, на новом месте, практически «с нуля» в невероятно сложных условиях при катастрофической нехватке кадров и необходимых приборов под руководством В. В. Тихомирова создается теперь уже первая отечественная авиационная РЛС «Гнейс-2». Всего через несколько месяцев были завершены испытания первых образцов, получен положительный результат. Первые опытные образцы сразу же шли на фронт.

В конце 1942 г., в самое горячее время Сталинградской битвы, Тихомиров с группой разработчиков отправляется на место боевых действий, где БРЛС устанавливаются на фронтовые бомбардировщики Пе-2 и тут же настраиваются. Тихомиров часто сам летал в качестве оператора РЛС и занимался инструктажом летчиков. Именно эти самолеты с БРЛС «Гнейс-2» позволили удержать блокаду группировки Паулюса под Сталинградом, не давая возможности доставлять туда грузы по воздуху и внесли заметный вклад в разгром фашистов под Сталинградом 70 лет назад. Приемо-сдаточные испытания Пе-2 с «Гнейс-2» прошли уже в 1943 г. под Ленинградом, и «Гнейс-2» был принят на вооружение (рис. 49). За разработку «Гнейс-2» Тихомиров получил свою вторую Сталинскую премию, которую ему вручили в 1946 г.

Рис. 49. Первая отечественная самолетная РЛС «Гнейс-2 »

О том, какими темпами создавалась РЛС «Гнейс-2» можно судить по следующим фактам. Изготовление аппаратуры вели, не дожидаясь полного выпуска документации. Монтаж производили по эскизным наброскам и принципиальной схеме, на ходу внося изменения и избавляясь от дефектов. Уже к концу 1941 года первый «летный» образец РЛС «Гнейс-2» с мощностью излучения 10 кВт, работавший на волне 1,5 м, был собран.

А в январе 1942 года на аэродроме под Свердловском, станцию смонтировали на самолете Пе-2. Вскоре начались испытания. Заметим, что органы управления и индикатор «Гнейс-2» разместили в кабине оператора радиолокатора (где прежде сидел штурман), а часть блоков станции смонтировали в кабине стрелка-радиста. Самолет стал двухместным, что негативно сказалось на его боевых возможностях. Параллельно с оценкой работоспособности РЛС, являвшейся, по сути, экспериментальным образцом, отрабатывались методика и тактика боевого применения радиолокационного истребителя. Пе-2 при испытаниях пилотировал майор А. Н. Доброславский.

С «Гнейс-2» работали сами ведущие инженеры В. В. Тихомиров и от ВВС Е.С. Штейн. В качестве цели использовался самолет СБ. Доводка оборудования проводилась круглосуточно, тут же на аэродроме. Устранялись отказы, опробовались антенны разных типов, вносились изменения в конструкцию РЛС, позволившие сократить «мертвую зону» до 300 м (а затем и до 100 м) и улучшить надежность станции. В июле 1942 года программа государственных испытаний была выполнена. Вот это были темпы: в январе 1942 года в Пе-2 была смонтирована первая РЛС и начались ее испытания, а уже в конце того же года РЛС «Гнейс-2» применялась в боевых действиях в Сталинградской битве. В 1943 г. бортовая РЛС принимается на вооружение.

В середине того же года НИИ-20 возвращается из эвакуации в Москву и в этом же году Тихомиров завершает разработку БРЛС «Гнейс-2М». А в 1945 г. на серийное производство будут поставлены «Гнейс-5» и «Гнейс-5С».

РЛС «Гнейс-5» прошла государственные испытания и показала дальность обнаружения 7 км, повышенную точность вывода в атаку и широкий угол обзора 160° в вертикальной плоскости. По отзыву ВВС РЛС «Гнейс-5» по тактико-техническим характеристикам не уступала английской станции аналогичного назначения, а по дальности действия - даже превосходила ее, имея меньшие размеры «мертвой зоны». РЛС «Гнейс-5» была принята на вооружение в двух модификациях: «Гнейс-5С» устанавливалась на самолеты-истребители (рис. 50), а «Гнейс-5М» - на самолеты-разведчики морской авиации и торпедоносцы (рис. 51).

Рис. 50. Гнейс-5С »

Рис. 51. Комплект аппаратуры радиолокатора «Гнейс-5М »

В 1944 году из НИИ-20 выделяется самостоятельное предприятие - Центральное конструкторское бюро-17 (ЦКБ-17, далее НИИ-17, ныне ОАО «Концерн радиостроения «Вега»), которому целенаправленно поручается разработка самолетных РЛС и систем управления вооружением (СУВ). Заместителем начальника ЦКБ-17 по научной работе назначается В. В. Тихомиров, который остается при этом главным конструктором по нескольким темам. В 1949 году В. В. Тихомирова назначают начальником и научным руководителем НИИ-17, при этом он по-прежнему руководит целым спектром НИОКР по темам «Вибратор», «Аргон», «Селен», «Кадмий», «К-5», «Изумруд», и т. д.

В 1953 году «за создание нового типа аппаратуры» В. Тихомиров получает свою третью Сталинскую премию. За свои заслуги Виктор Васильевич Тихомиров также был награжден двумя орденами Ленина (высший орден в Советском Союзе), орденом Красной Звезды, орденом «Знак Почета», двумя орденами Трудового Красного Знамени, медалью «За оборону Москвы», медалью «За доблестный труд в Великой Отечественной войне».

В 1953 г. он был избран членом-корреспондентом АН СССР. В 1956 г. при введении в СССР звания Генеральный конструктор авиатехники, он был в числе первых 13 генеральных конструкторов, наряду с Туполевым, Сухим, Яковлевым, Микояном и др.

В соответствии с постановлением Совмина было принято решение о создании под научным руководством В. Тихомирова филиала НИИ-17 на территории ЛИИ имени Громова в г. Жуковском. Такой филиал был создан в 1955 году и уже в следующем году он был преобразован в самостоятельное предприятие - Особое конструкторское бюро № 15, которое в дальнейшем было преобразовано в НИИ приборостроения.

Главной задачей вновь созданного предприятия было создание авиационных систем управления вооружением. Работая над РЛС «Изумруд», «Изумруд-2» и «Изумруд-2М» для истребителей серии МиГ-15 и МиГ-19, разрабатывая темы «Ураган» и «Ураган-5Б» предприятие, опираясь на организаторский талант руководителя, бурно развивалось, набирая инженерные кадры и создавая свое опытное производство.

В 1958 году генеральному конструктору Тихомирову поручают разработку мобильного зенитного ракетного комплекса (ЗРК) «Куб» (шифр 2К12), предназначенного для защиты сухопутных войск от тактической авиации противника, действующей на средних и малых высотах. ЗРК «Куб» успешно прошел все испытания начавшиеся 50 лет назад и был принят на вооружение. По классификации НАТО он получил название Gainful , а также SA-6. Позднее ему присваивают экспортное название «Квадрат». Комплекс экспортировался в 25 стран мира и много раз доказывал свою эффективность в боевых конфликтах, особенно в 70-х годах.

Кстати, именно его ракетой во время балканского конфликта в 1999 году был сбит заявленный как «невидимка» американский F-117. И неудивительно, что комплекс до сих пор стоит на вооружении многих стран, и по заказу ряда из них НИИП до сих пор проводит модернизацию его систем. Это говорит о том, что заложенные Тихомировым идеи намного опередили время и даже после 40-летней эксплуатации ЗРК «Квадрат» остается востребованным. 23 декабря 2012 года исполнилось 100 лет со дня рождения выдающегося советского ученого и инженера Виктора Васильевича Тихомирова, создателя первой отечественной авиационной РЛС, трижды лауреата Сталинской премии, члена-корреспондента АН СССР.

В 1943 году перед НИИ-20 была поставлена задача в кратчайший срок разработать корабельную радиолокационную станцию обнаружения надводных и воздушных целей, пригодную для вооружения кораблей ВМФ всех классов. Образец корабельной РЛС «Гюйс-1» (Главный конструктор Голев К. В.) институтом был создан, и в апреле - мае 1944 года в Баренцевом и Белом морях при волнении от 1 до 8 баллов на эсминце «Громкий» РЛС была испытана. Трудно воздержаться от восхищения от объема успешно выполненных работ «Остехбюро» - НИИ-20 за период с 1921 по 1945 год, а особенно за годы Великой Отечественной войны.

Подведем итог: количество РЛС дальнего обнаружения типа «Редут», выпущенных до конца войны, составило: РУС-2 (двухантенная) - 12; РУС-2 (одноантенная автомобильная) - 132; РУС-2с (одноантенная разборная) - 463.

Вклад, внесенный сотрудниками НИИ-20 в победу в Великой Отечественной войне огромен и был отмечен награждением института в 1944 году орденом Трудового Красного Знамени. Научно-технический задел НИИ-20 получил развитие в новых КБ и НИИ, создаваемых за счет выделения и перевода большого числа сотрудников из НИИ-20. В частности, в созданное в 1944 году ЦКБ-17 (ныне ОАО «Концерн радиостроения «Вега») была переведена большая группа специалистов, в том числе главный конструктор первой отечественной РЛС (РУС-2) А. Б. Слепушкин, лауреат Сталинской премии и другой главный конструктор первой самолетной РЛС («Гнейс-2») В. В. Тихомиров, трижды лауреат Сталинской премии.

Большая группа специалистов НИИ-20 в 1946 году была переведена в НИИ-885 (Ныне ФГУП «Российский НИИ космического приборостроения»). В их числе главный конструктор РЛС П-2, П-3 М. С. Рязанский, лауреат Сталинской премии, главный конструктор радиолиний «Карбид» и «Бекан» Н. И. Белов, дважды лауреат Сталинской премии.

Такая практика продолжается и в последующие годы. Сотрудники НИИ-20 переводятся целыми отделами в КБ-1, НИИ-648, НИИ-101, НИИ-129 и на другие предприятия оборонного комплекса. Следует также добавить, что на базе ленинградского отделения «Остехбюро» 1 октября 1939 г. был создан институт морской телемеханики и автоматики - НИИ-49. С 1966 г. он был переименован в Центральный научно-исследовательский институт приборов автоматики - ЦНИИПА, теперь называется ОАО «Концерн «Гранит - Электрон». Часть сотрудников московского отделения «Остехбюро» пополнили коллектив созданного в 1933 году Всесоюзного государственного института телемеханики и связи (ВГИТИС), который в 1936 году был переименован в НИИ-10, а теперь называется ОАО «Морской научно-исследовательский институт радиоэлектроники «Альтаир» (ОАО «МНИИРЭ «Альтаир») и входит в концерн «ПВО «Алмаз-Антей».

И в заключение необходимо рассказать об одном историческом казусе в названиях разных двух предприятий. Дело в том, что, начиная с 1946 года в Москве наряду с НИИ-20 (впоследствии ВНИИРТом) появился еще один НИИ-20 после переименования ЦКБ-20, которое находилось на территории завода № 465. Этот новый НИИ-20 также имел радиолокационную тематику и в 1950 году вместе с заводом № 465 перебазируется из Москвы в Кунцево, а его научно-производственная база передается КБ-1 (позже известное как ЦКБ «Алмаз»). Первый НИИ-20 переименовывается в НИИ-244 в 1954 году. Кунцевский же НИИ-20 лишь в 1966 году переименовывается в НИЭМИ. В последующие годы коллектив НИЭМИ занимался разработками как зенитно-ракетных комплексов («Тор»), так и зенитно-ракетных систем («С-300В»).