Советские рлс. Из истории отечественной радиолокации. Обозначения диапазонов частот, принятые в вс сша и нато с г

Вторая мировая война стала испытательным полигоном двух ключевых технологий XX века: ракетной и атомной. Говоря об этом, историки часто забывают упомянуть третью важнейшую военную разработку, в дальнейшем поставленную на службу мирным целям. Речь идет о радиолокации. Такая «забывчивость» связана с тем, что долгое время история появления радара из соображений секретности оставалась неясной. Однако сегодня ничто не мешает нам окончательно прояснить этот вопрос.

Александр Попов и радиоволны
В одной из статей «ИДИ» мы рассказывали, что изобретатель радио Александр Попов проводил практические испытания своего радиоприемника, используя суда и береговую инфраструктуру российского ВМФ. В 1897 году, настраивая радиосвязь между кораблями
Балтфлота, он обнаружил и описал явление отражения радиоволн от корабля. Разумеется, тогда об изобретении радара говорить было еще рано. Самые далеко идущие выводы из наблюдений Попова сделали немецкие ученые: в 1904 году Кристиан Хюльсмайер запатентовал телемобильскоп - двухантенное устройство для обнаружения кораблей на большом расстоянии. Детище сумрачной германской мысли выглядело чудовищно, работало ненадежно и военных совершенно не заинтересовало (наверное, к счастью, учитывая, что десять лет спустя Германия будет воевать против нас в Первой мировой войне). В 20-е годы физики сразу нескольких стран, отталкиваясь от исследований Попова и Хюльсмайера, проводили эксперименты с отражением радиоволн, большинство которых носило абсолютно мирный характер. В 1925 году советские ученые и инженеры Введенский, Симанов, Халезов и Аренберг доказали возможность использования ультракоротких радиоволн для точного обнаружения движущихся объектов. Но доказать мало, нужно еще и сделать.

Термин «радар» - аббревиатура от radiodetectionandranging - появился в 1941 году.

Как радар был электровизором
В начале 30-х молодой командир-зенитчик Павел Ощепков, поняв бесперспективность имевшейся тогда в ПВО акустической аппаратуры, приступает к разработке радиолокационных систем - РЛС. 3 января 1934 года в СССР радиолокационным методом был обнаружен самолет, летящий на высоте 150 метров на дальности 600 метров от радарной установки. В том же году на Ленинградском радиозаводе начали выпускать опытные образцы РЛС для системы радиообнаружения «Электровизор». Как и в начале века, вскоре нас нагнала Германия, но РЛС, появившиеся на кораблях германского флота, имели весьма ограниченный радиус действия. Достижения инженерной мысли совпали по времени с теоретическими исследованиями советского ученого-радиотехника Владимира Котельникова, позволившими усовершенствовать методы радиоприема в том числе и в целях радиолокации. С 1938 года в СССР начали серийно выпускаться РЛС «РУС-1» и «РУС-2», которые доказали свою эффективность в первые же часы войны. Благодаря тому что в Севастополе базировался крейсер «Молотов», единственный на тот момент советский корабль, оснащенный РЛС, первая атака немецких бомбардировщиков на базу Черноморского флота 22 июня была отражена. А 22 июля 1941 года расположенный в Подмосковье комплекс РЛС «РУС-2» с расстояния около 100 км обнаружил приближение 200 бомбардировщиков - первый налет немецкой авиации на Москву. Благодаря раннему оповещению наши силы ПВО смогли дезорганизовать воздушную атаку противника. Советскими истребителями и зенитными орудиями было сбито 22 вражеских бомбардировщика, большинство других немецких машин в панике поспешили избавиться от бомб, сбросив их в леса и на поля на подступах к Москве.

Украденный триумф
Если еще в 1940 году английские РЛС никуда не годились даже по сравнению с немецкими аналогами, то уже три года спустя британцы, изучив любезно предоставленные им советские схемы, создали превосходные РЛС, которым дали звучное имя «радар». Помимо дальности их коньком была точность - как им это удалось?
Вспомним, что наши физики еще до Ощепкова придумали использовать волны УКВ диапазона, что значительно повышало «прецизионность» радиолокации. Сантиметровая радиолокационная станция «Буря» испытывалась в СССР еще в 1936 году, в то время как и Германия и Великобритания вошли в войну с неэффективными радарами, работавшими в метровом диапазоне. Но к 1943 году у англичан все было «олрайт»: они задействовали радиолокаторы не только как средство противовоздушной обороны, но и для нападения - бортовые радары начали ставить на бомбардировщики, что позволило значительно повысить точность авиаударов. Именно с помощью сканирующих местность РЛС их авиация всего за четыре ночных налета уничтожила большую часть Гамбурга. В то время как советские РЛС тихо прикрывали наши города от фашистских самолетов, британцы пиарили якобы разработанные ими радары, сбрасывая бомбы на немецкие мегаполисы.
До абсурда ситуация дошла в 1946 году, когда британский премьер-министр Уинстон Черчиль заявил: «Самое выдающееся достижение в военной технике за последние 50 лет и за годы Второй мировой - изобретение радара, и это достижение целиком и полностью завоевание Великобритании». В СССР никак не отреагировали на такую «благодарность» союзника, поскольку разработки РЛС у нас все еще оставались засекреченными и афишировать их из-за чьей-то неуемной кичливости было нецелесообразно. Немцы, у которых заслуг в области разработки РЛС было побольше, чем у англичан, промолчали на правах проигравших. Как ни странно, вместо нас возмутились ближайшие союзники англичан - американцы. В журнале Look была опубликована статья, в которой открыто заявлялось: «Советские ученые успешно разработали теорию радара за несколько лет до того, как радар был изобретен в Англии».

Как и многие другие изобретения, радиолокатор был предсказан научной фантастикой. Первым его описал уроженец Люксембурга Хьюго Гернсбек . Он открыл в США радиобизнес и на заработанные деньги стал издавать научно-фантастический журнал, в котором был одним из авторов. Однако литература была слабым звеном этого одаренного человека, его книги не встали в один ряд с томами Жюля Верна и Герберта Уэллса. Принцип работы радиолокатора Гернсбек описал в 1911 году в романе «Ральф 124C 41+». Он был настолько детальным, что Роберт Уотсон-Уотт, которого в Великобритании считают изобретателем радара, узнав о романе, был сильно впечатлен и публично признал приоритет фантаста.

Уотсон-Уотт свое устройство представил лишь в 1935 году. Но еще за год до этого в СССР был успешно проведен эксперимент по обнаружению самолета радиолокатором, созданным товарищем Ощепковым. Разработки РЛС в 30-х годах прошлого века велись военными ведомствами наиболее технически продвинутых стран - СССР, Великобритании, США, Франции, Германии. И были строго засекречены, поскольку все готовились к войне. Этим и объясняется то, что у изобретения не один «отец».

Ощепков Павел Кондратьевич
Будущий изобретатель впервые сел за парту в 12 лет. Но учение ему давалось легко, он поступил сначала в техникум связи, а затем в Московский энергетический институт, который окончил досрочно и был призван в армию. Там за три месяца он провел расчеты и разработал рекомендации по технике артиллерийской стрельбы, которые под названием «Теория зенитной артиллерийской стрельбы» были размножены и стали учебным пособием для расчетов зенитных орудий. В самом начале идеи «отца» советского радара Павла Ощепкова нашли поддержку у заместителя наркома обороны Тухачевского - большого поклонника технических нововведений в армии. Но после того как в 1937 году Тухачевского репрессировали, арестовали и Ощепкова, а разработки радиолокационных систем притормозили. Только с началом войны Павел Кондратьевич был переведен в полутюремное КБ - шарашку. За его освобождение ходатайствовали такие люди, как академик Иоффе и будущий маршал Жуков. Однако время было упущено и хотя советские РЛС являлись лучшими в мире, но значительный прогресс в их разработке был достигнут только к концу Великой Отечественной.
После войны Ощепков продолжал исследования радиолокации, а также стал основоположником таких научных дисциплин, как энергоинверсия и интроскопия.

РЛС "Воронеж"

В России создано огромное множество радиолокационных средств различного назначения, работающих в разных диапазонах, которые способны отслеживать все, что движется в небе и в космосе. Например, РЛС «Дон-2Н», которой нет аналогов в мире (читайте о ней на страницах 20 и 21). Но поскольку технологии постоянно идут вперед, пришла пора заменить некоторые старые радары на более совершенные. В настоящее время на смену громоздким РЛС «Дарьял» приходят станции нового поколения «Воронеж», предназначенные для обнаружения баллистических и крылатых ракет, а также космических объектов. Преимущество новых РЛС - модульность, их можно в короткий срок собрать в любом месте. Скоро встанут на боевое дежурство загоризонтные РЛС «Контейнер». Их название говорит о том, что их также легко установить, а при необходимости разобрать и перевезти. Принцип работы загоризонтных радаров основан на том, что радиосигнал как от зеркала отражается от ионосферы и уходит далеко за горизонт, что позволяет контролировать огромное пространство. Помимо этого к 2020 году Вооруженные силы России получат порядка 800 новейших радиолокационных средств, таких как «Подлет-К1», «Гамма-М» и «Небо».

РЛС "Контейнер"

Современная война стремительна и быстротечна. Зачастую победителем в боевом столкновении выходит тот, кто первым сумеет обнаружить потенциальную угрозу и адекватно на нее среагировать. Уже более семидесяти лет для поиска противника на суше, море и в воздухе используется метод радиолокации, основанный на излучении радиоволн и регистрации их отражений от различных объектов. Устройства, посылающие и принимающие подобные сигналы, называются радиолокационными станциями (РЛС) или радарами.

Термин «радар» - это английская аббревиатура (radio detection and ranging), которая была запущена в оборот в 1941 году, но давно уже стала самостоятельным словом и вошла в большинство языков мира.

Изобретение радара – это, безусловно, знаковое событие. Современный мир трудно представить без радиолокационных станций. Их используют в авиации, в морских перевозках, с помощью РЛС предсказывается погода, выявляются нарушители правил дорожного движения, производится сканирование земной поверхности. Радиолокационные комплексы (РЛК) нашли свое применение в космической промышленности и в системах навигации.

Однако наиболее широкое применение радары нашли в военном деле. Следует сказать, что эта технология изначально создавалась для военных нужд и дошла до стадии практической реализации перед самым началом Второй мировой войны . Все крупнейшие страны-участницы этого конфликта активно (и не без результата) использовали радиолокационные станции для разведки и обнаружения судов и самолетов противника. Можно уверенно утверждать, что применение радаров решило исход нескольких знаковых сражений как в Европе, так и на Тихоокеанском театре боевых действий.

Сегодня РЛС используются для решения чрезвычайно широкого спектра военных задач, от отслеживания запуска межконтинентальных баллистических ракет до артиллерийской разведки. Каждый самолет, вертолет, военный корабль имеет собственный радиолокационный комплекс. Радары являются основой системы противовоздушной обороны. Новейший радиолокационный комплекс с фазированной антенной решеткой будет установлен на перспективный российский танк «Армата». Вообще же, многообразие современных радаров поражает. Это абсолютно разные устройства, которые отличаются размерами, характеристиками и назначением.

С уверенностью можно заявить, что сегодня Россия является одним из признанных мировых лидеров в области разработки и производства РЛС. Однако прежде чем говорить о тенденциях развития радиолокационных комплексов, следует сказать несколько слов о принципах работы радаров, а также об истории радиолокационных систем.

Как работает радиолокатор

Локацией называют способ (или процесс) определения месторасположения чего-либо. Соответственно, радиолокация – это метод обнаружения предмета или объекта в пространстве при помощи радиоволн, которые излучает и принимает устройство под название радиолокатор или РЛС.

Физический принцип работы первичного или пассивного радара довольно прост: он передает в пространство радиоволны, которые отражаются от окружающих предметов и возвращаются к нему в виде отраженных сигналов. Анализируя их, радар способен обнаружить объект в определенной точке пространства, а также показать его основные характеристики: скорость, высоту, размер. Любая РЛС – это сложное радиотехническое устройство, состоящее из многих компонентов.

В состав любого радара входит три основных элемента: передатчик сигнала, антенна и приёмник. Все радиолокационные станции можно разделить на две большие группы:

• импульсные;
• непрерывного действия.

Передатчик импульсной РЛС испускает электромагнитные волны в течение краткого промежутка времени (доли секунды), следующий сигнал посылается только после того, как первый импульс вернется обратно и попадет в приемник. Частота повторения импульса – одна из важнейших характеристик РЛС. Радиолокаторы низкой частоты посылают несколько сотен импульсов в минуту.

Антенна импульсного радара работает и на прием, и на передачу. После испускания сигнала передатчик отключается на время и включается приёмник. После его приема происходит обратный процесс.

Импульсные РЛС имеют как недостатки, так и преимущества. Они могут определять дальность сразу нескольких целей, подобный радар вполне может обходиться одной антенной, индикаторы подобных устройств отличаются простотой. Однако при этом сигнал, испускаемый подобным РЛС должен иметь довольно большую мощность. Также можно добавить, что все современные радары сопровождения выполнены по импульсной схеме.

В импульсных радиолокационных станциях в качестве источника сигнала обычно используют магнетроны, или лампы бегущей волны.

Антенна РЛС фокусирует электромагнитный сигнал и направляет его, улавливает отраженный импульс и передает его в приемник. Существуют радиолокаторы, в которых прием и передача сигнала производятся разными антеннами, причем они могут находиться друг от друга на значительном расстоянии. Антенна РЛС способна испускать электромагнитные волны по кругу или работать в определенном секторе. Луч радара может быть направлен по спирали или иметь форму конуса. Если нужно, РЛС может следить за движущейся целью, постоянно направляя на нее антенну с помощью специальных систем.

В функции приемника входит обработка полученной информации и передача ее на экран, с которого она считывается оператором.

Кроме импульсных РЛС, существуют и радары непрерывного действия, которые постоянно испускают электромагнитные волны. Такие радиолокационные станции в своей работе используют эффект Доплера. Он заключается в том, что частота электромагнитной волны, отраженной от объекта, который приближается к источнику сигнала, будет выше, чем от удаляющегося объекта. При этом частота испускаемого импульса остается неизменной. Радиолокаторы подобного типа не фиксируют неподвижные объекты, их приемник улавливает лишь волны с частотой выше или ниже испускаемой.

Типичным доплеровским радиолокатором является радар, который используют сотрудники дорожной полиции для определения скорости автомобилей.

Основной проблемой радаров непрерывного действия является невозможность с их помощью определять расстояние до объекта, зато при их работе не возникает помех от неподвижных предметов между РЛС и целью или за ней. Кроме того, доплеровские радары – это довольно простые устройства, которым для работы достаточно сигналов малой мощности. Также нужно отметить, что современные радиолокационные станции с непрерывным излучением имеют возможность определять расстояние до объекта. Для этого используется изменение частоты РЛС во время работы.

Одной из главных проблем в работе импульсных РЛС являются помехи, которые идут от неподвижных объектов — как правило, это земная поверхность, горы, холмы. При работе бортовых импульсных радаров самолетов все объекты, находящиеся ниже, «затеняются» сигналом, отраженным от земной поверхности. Если говорить о наземных или судовых радиолокационных комплексах, то для них эта проблема проявляется в обнаружении целей, летящих на малых высотах. Чтобы устранить подобные помехи используется все тот же эффект Доплера.

Кроме первичных РЛС, существуют и так называемые вторичные радиолокаторы, которые используются в авиации для опознания воздушных судов. В состав таких радиолокационных комплексов, кроме передатчика, антенны и приемного устройства, входит еще и самолетный ответчик. При облучении его электромагнитным сигналом ответчик выдает дополнительную информацию о высоте, маршруте, номере борта, его государственной принадлежности.

Также радиолокационные станции можно разделить по длине и частоте волны, на которой они работают. Например, для исследования поверхности Земли, а также для работы на значительных дистанциях используются волны 0,9-6 м (частота 50-330 МГц) и 0,3-1 м (частота 300-1000 МГц). Для управления воздушным движением применяется РЛС с длиной волны 7,5-15 см, а загоризонтные радары станций обнаружения ракетных пусков работают на волнах с длиной от 10 до 100 метров.

История радиолокации

Идея радиолокации возникла практически сразу после открытия радиоволн. В 1905 году сотрудник немецкой компании Siemens Кристиан Хюльсмейер создал устройство, которое с помощью радиоволн могло обнаружить крупные металлические объекты. Изобретатель предлагал устанавливать его на кораблях, чтобы они могли избегать столкновений в условиях плохой видимости. Однако судовые компании не заинтересовались новым прибором.

Проводились эксперименты с радиолокацией и в России. Еще в конце XIX века русский ученый Попов обнаружил, что металлические объекты препятствуют распространению радиоволн.

В начале 20-х годов американские инженеры Альберт Тейлор и Лeo Янг сумели с помощью радиоволн засечь проплывающее судно. Однако состояние радиотехнической промышленности того времени было таково, что создать промышленные образцы радиолокационных станций было затруднительно.

Первые радиолокационные станции, которые можно было использовать для решения практических задач, появились в Англии примерно в середине 30-х годов. Эти устройства были очень большими, устанавливать их можно было только на суше или на палубе больших кораблей. Только в 1937 году был создан прототип миниатюрной РЛС, которую можно было установить на самолет. К началу Второй мировой войны англичане имели развернутую цепь радиолокационных станций под названием Chain Home.

Занимались новым перспективным направлением и в Германии. Причем, нужно сказать, небезуспешно. Уже в 1935 году главнокомандующему германского флота Редеру был продемонстрирован действующий радиолокатор с электронно-лучевым дисплеем. Позже на его основе были созданы серийные образцы РЛС: Seetakt для военно-морских сил и Freya для ПВО. В 1940 году в немецкую армию стала поступать система радиолокационная управления огнем Würzburg.

Однако несмотря на очевидные достижения германских ученых и инженеров в области радиолокации, немецкая армия начала использовать радиолокаторы позже англичан. Гитлер и верхушка Рейха считали радары исключительно оборонительным оружием, которое не слишком нужно победоносной немецкой армии. Именно по этой причине к началу битвы за Британию у немцев было развернуто только восемь радиолокационных станции Freya, хотя по своим характеристикам они как минимум не уступали английским аналогам. В целом же можно сказать, что именно успешное использование радаров во многом определило исход битвы за Британию и последующее противостояние между Люфтваффе и ВВС союзников в небе Европы.

Позже немцы на основе системы Würzburg создали рубеж ПВО, который получил название «линии Каммхубера». Используя подразделения специального назначения, союзники сумели разгадать секреты работы немецких радаров, что позволило эффективно глушить их.

Несмотря на то, что англичане вступили в «радарную» гонку позже американцев и немцев, на финише они сумели обогнать их и подойти к началу Второй мировой войны с самой продвинутой системой радиолокационного обнаружения самолетов.

Уже в сентябре 1935 года англичане приступили к постройке сети радиолокационных станций, в состав которой перед войной уже входили двадцать РЛС. Она полностью перекрывала подлет к Британским островам со стороны европейского побережья. Летом 1940 года британскими инженерами был создан резонансный магнетрон, позже ставший основой бортовых радиолокационных станций, устанавливаемых на американских и британских самолетах.

Работы в области военной радиолокации велись и в Советском Союзе. Первые успешные эксперименты по обнаружению самолетов с помощью радиолокационных станций в СССР были проведены еще в середине 30-х годов. В 1939 году на вооружение РККА была принята первая РЛС РУС-1, а в 1940 году – РУС-2. Обе эти станции были запущены в серийное производство.

Вторая мировая война наглядно показала высокую эффективность использования радиолокационных станций. Поэтому после ее окончания разработка новых РЛС стала одним из приоритетных направлений развития военной техники. Бортовые радиолокаторы со временем получили все без исключения военные самолеты и корабли, РЛС стали основой для систем противовоздушной обороны.

В период Холодной войны у США и СССР появилось новое разрушительное оружие – межконтинентальные баллистические ракеты. Обнаружение запуска этих ракет стало вопросом жизни и смерти. Советский ученый Николай Кабанов предложил идею использования коротких радиоволн для обнаружения самолетов противника на больших расстояниях (до 3 тыс. км). Она была довольно проста: Кабанов выяснил, что радиоволны длиной 10-100 метров способны отражаться от ионосферы, и облучая цели на поверхности земли, возвращаться тем же путем к РЛС.

Позже на основе этой идеи были разработаны радиолокаторы загоризонтного обнаружения запуска баллистических ракет. Примером таких РЛС может служить «Дарьял» - радиолокационная станция, которая несколько десятилетий была основой советской системы предупреждения о ракетных пусках.

В настоящее время одним из самых перспективных направлений развития радиолокационной техники считается создание РЛС с фазированной антенной решеткой (ФАР). Подобные радары имеют не один, а сотни излучателей радиоволн, работой которых руководит мощный компьютер. Радиоволны, испускаемые разными источниками в ФАР, могут усиливать друг друга, если они совпадают по фазе, или же, наоборот, ослаблять.

Сигналу РЛС с фазированной решеткой можно придавать любую необходимую форму, его можно перемещать в пространстве без изменения положения самой антенны, работать с разными частотами излучения. РЛС с фазированной решеткой гораздо надежней и чувствительней, чем радиолокатор с обычной антенной. Однако у подобных радаров есть и недостатки: большой проблемой является охлаждение РЛС с ФАР, кроме того, они сложны в производстве и дорого стоят.

Новые радиолокационные станции с фазированной решеткой устанавливаются на истребители пятого поколения. Эта технология используется в американской системе раннего предупреждения о ракетном нападении. Радиолокационный комплекс с ФАР будет установлен на новейший российский танк «Армата». Следует отметить, что Россия является одним из мировых лидеров в разработке радиолокаторов с ФАР.

Если у вас возникли вопросы - оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них

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

В Советском Союзе, ещё в середине 1950-х годов было принято решение разрабатывать новые радиолокационные станции не в виде передвижных устройств на автомобильных шасси и прицепах, а в виде стационарных помещений, расположенных на закреплённых за ними позициях. Это позволяло создавать большие антенны, не экономить на числе аппаратуры и её размерах, а так-же расположить аппаратуру с защитой её от морозов или зноя. Одной из таких новых разработок РЛС получившая название Лена-М или П-70, или как её ныне часто называют Лена П-70. Станция была разработана в Горьковском НИИ Радиотехники в период 1960-1968 годы и предназначалась для работы на протяжённых границах страны. Главным конструктором стал Овсянников Василий Иванович, автор уже зарекомендовавшей себя РЛС П-14 или Лена.

Станция П-70 работала в метровом диапазоне волн и обладала несколькими выдающимися особенностями. Во-первых, она имела максимальную отдачу мощности с единицы площади антенны, а именно 17000 Ватт с квадратного метра. Для примера, РЛС П-14 могла отдать лишь 500 Вт с квадрата. При этом мощность передатчика составляла около 20 кВт.

Во-вторых, на Лене П-70 был впервые в мире применён зондирующий сигнал сложной формы. Представьте, что РЛС при своей работе испускает в пространство простые радиосигналы, например "пиу", "пиу", "пиу". Отразившись от предметов, они возвращаются, антенна их ловит и определяет где и что находится. Однако, эти сигналы весьма просты и различного вида помехи изменяют картинку, рождая ложные "пиу", которые легко принять за самолёт. Что-бы уменьшить влияние шумов и помех, применяют сложные сигналы. То есть, станция отправляет уже не "пиу", а скажем "пи-пи-пиу-пиу-пи-пиу-пиу-пи-пи". Вероятность появления помехи такой формы уже куда меньше, чем простой помехи, что увеличивает эффективность работы станции.

Идея со сложным сигналом достаточно простая, но в послевоенные годы наталкивалась на теоретические и технические трудности связанные с требованиям излучать мощные но короткие сигналы (мощность влияла на дальность обнаружения, длительность сигнала на разрешающую способность, но техника не позволяла добиться такого сочетания и выходило либо мощно-коротко, либо слабо-длинно.) Наконец, учёные пришли к решению генерировать мощный но длинные сигнал, а затем сжимать его. Теория сжатия сигналов была разработана ко второй половине 50х годов (засекречена в Союзе до начала 70х). Таким образом, сжимая сигналы в 50 раз, Лена П-70 позволила обнаруживать цели на расстоянии до 2300 километров, обогнав по разрешающей способности предыдущую разработку в 10 раз). Конечно, это предельная граница в идеальных условиях, а на практике цель с отражающей способностью эквивалентной самолёту Миг-17 обнаруживалась за 390 километров (высота полёта 10 км). При высоте полёта 100 метров, расстоянии сокращалось до 40 километров.

В процессе создания станции было решено ещё множество других проблем, рассмотрение которых тянет на отдельную специальную статью, посему мы оставим их и перейдем к описанию самой станции. Всего было построено 11 Лен, из них одна на территории завода и одна на полигоне Капустин-Яр. Остальные восемь были расположены по периметру границ Советского Союза и последняя в Монгольской Народной Республике.

Вся аппаратура РЛС размещалась в двухэтажном здании, обитом железом и оборудованного гермодверьми. В полярных районах вечной мерзлоты, здание устанавливали на сваи. Комплект для сбора станции состоял из 605 ящиков и 30 кабельных бобин. Для транспортировки комплекта к месту сборки требовалось привлечение двух четырёхосных вагонов, 35 полувагонов, 128 автомашин Краз-2556, 150 вертолётов типа В-10 и 22 самолётов Ан-22. При всём этом станция собралась специальным подразделением в количестве 45 человек за 210 дней.

В центре второго этажа располагался центральный пульт управления с индикаторами кругового обзора установленных в дугообразной консоли. В его составе находилось два индикатора кругового обзора, один индикатор "азимут-дальность", один индикатор скорости помехи, два индикатора контроля, устройства дистанционного управления аппаратурой и контроля аппаратуры.

Позади экранов центральная стойка электропитания. В дежурном режиме станция потребляла не более 100 кВт по аппаратуре и 145 кВт на вращение антенны. В боевом режиме (включены оба канала) мощности возрастали в два раза.

Рядом размещались два одинаковых комплекта приемников, аппаратуры обработки и защиты от помех, в том числе самонаводящихся снарядов.

Самый большой зал второго этажа занимало оборудование передатчика. На фото стойки усилителя мощности в открытом и закрытом состоянии.

Стойки опоясывают многометровые, вертикально пронизывающие здание, трубы и аппаратура перестройки ПДУ.

Элементы усилителя. Всего на станции было четыре усилительных каскада.

Трубки воздушного охлаждения усилителей.

Блоки модуляторов усилителей передатчика.

Анодный отсек задающего генератора.

Кроме того, на втором этаже размещались учебный класс, лаборатория и мастерская, комнаты ЗИП и отдыха обслуживающего персонала, библиотека, кухня, туалет. Интересно, что пищевой холодильник был оборудован открытым - внутри здания, но без отопления, отгороженный гермодверьми.

Библиотека. В ней находятся десятки некогда грифованых томов технического описания станции - схемы, фотографии, рисунки, описания. На многих из них стоит гриф даже не "для служебного пользования", а самое настоящее "секретно".

На первом этаже элементы системы электропитания. Время полного включения станции составляло 8-9 минут (при работающих преобразователях частоты напряжения), а без них 12 минут. Включение из горячего резерва укладывалось в минуту.

Механизмы привода поворота антенны. Так-же в этом зале находись преобразователи частоты напряжения в колчичестве пяти штук, но они не сохранились.

Значительная часть аппаратуры была выполнена на новой (по тем временам) элементной базе - миниатюрных пальчиковых лампах, использование которых позволило разработать набор типовых функциональных модулей, встраиваемых в стойки. Кроме того было применено большое количество радиоэлектронных сборок - по сути небольшая печатная платка на десяток радиодеталей, расположенная в пластиковом корпусе с выступающими ножками-контактами. Это был далёкий предок современных микросхем. Вообще, в конструкции РЛС применялось 8309 полупроводников и 8615 радиоламп.

Что же касается радиоламп - то практически все крупные лампы не сохранились (отсутствуют в гнёздах), однако я таки смог найти несколько весьма немаленьких. Кроме того, забегаю вперёд, скажу что на КП местного ПВО был обнаружен целый склад радиоламп. Десятки видов упакованных в картонные коробки.

Вылезем на крышу к антенне. Размеры её параболического отражателя 48 на 28 метров, при этом огромная массивная конструкция вращалась по кругу, катаясь на опорных катках. Круглый антенный элемент в центре основного зеркала отдельная антенна систем опознавания "свой-чужой". Вес вращающейся части составлял 42 тонны. Антенна могла вращаться со скоростью 2,5 оборота в минуту при скоростях ветра до 30 м/c или 5 оборотов в минуту при скорости до 20 м/c. Выдерживая постоянный ветер до 50 м/c и наледь до 20 мм, антенна была оборудована системой защиты от гололёда и позволяла (путём пропускания тока 120 вольт через конструкции) за 40 минут растопить лёд толщиной до 5 мм, потребляя при этом 300-350 кВт.

Как видно, в центре поворотного круга царит полный разгром - следствие изъятия кабелей. Кроме того, была повалена небольшая вспомогательная антенна, располагавшаяся с другой стороны главного зеркала.

На отдельной штанге в сторону отходит блок антенн-облучателей, включающий в себя как антенны формирования зондирующих импульсов, антенны системы пеленга и запросчика "свой-чужой".

Заключительный взгляд на Леночку. А потом я расскажу про выносной пост, входивший к комплект каждой из станций.

Список использованных источников

1. Радиолокационный комплекс П-70, инструкция по эксплуатации, часть 1.
2. Радиолокационный комплекс П-70, техническое описание, введение и глава 1.
3. Радиолокационный комплекс П-70, фотоснимки и рисунки к главе 2 технического описания.
4. Радиолокационный комплекс П-70, фотоснимки и рисунки к главе 9 технического описания.
5. Александр Зачепицкий, Журнал "Воздушно-космическая оборона", статья "Страж советского неба".

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»).