Навигация:
РЛС «Редут»
Создание одноантенной РЛС
Создание корабельных РЛС «Редут-К»
Первые шаги по созданию наземных РЛС в сантиметровом диапазоне волн
Радиовысотомер ПРВ-10 «Конус»
Лампы бегущей волны
Подвижная двухкоординатная РЛС дежурного режима «Тропа» П-15
Радиовысотомер ПРВ-11 «Вершина»
Подвижный помехозащищенный радиолокационный комплекс «Алтай» П-80
НИР «Газетчик» — защита РЛС от ПРР
Новое поколение твердотельных РЛС с фазированной антенной решеткой
РЛС дециметрового диапазона кругового обзора дежурного режима «Каста» 35Н6
Трёхкоординатная РЛС дециметрового диапазона кругового обзора дежурного режима «Каста-2Е2» (39Н6)
Прогресс передающих устройств РЛС
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. С первых же дней выявились большие затруднения по выполнению задания Правительства. В институте не хватало квалифицированных специалистов, не было опыта разработки РЛС, не хватало, а то и просто не было нужной измерительной аппаратуры, мощных генераторных ламп; 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, аванпроект РЛС “Редут” институтом был выполнен в весьма короткий срок. Получилось это 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, пригодился.
Первое знакомство с Ю.Б.Кобзаревым представителей НИИ-20 состоялось в Ленинграде. Когда НИИ-20 приступил к разработке опытного образца РЛС “Редут”, Юрий Борисович постоянно оказывал институту помощь. Затем он в течение 10 лет работал во ВНИИРТ начальником отдела, лаборатории.
...
Аванпроект РЛС “Редут” был представлен 8 июля 1939 года на рассмотрение Комиссии заказчика и был утвержден. 29 июня 1939 года начальником связи РККА были утверждены тактико — технические характеристики на опытный образец радиодальномера дальней разведки, которыми определялись назначение и принцип работы РЛС, дальность действия, точность измерений, устойчивость работы, зона наблюдения и скорость обнаружения целей, состав частей установки на автомашинах, численность обслуживающею персонала, требования к комплектующим, технике безопасности, условиям эксплуатации, метеоусловия. К концу 1939 года был разработан проект станции, а к апрелю 1940 года изготовлены два опытных образца РЛС “Редут”. Это был двух антенный вариант РЛС с двумя синхронно вращающимися кабинами Совместные полигонные испытания прошли успешно. Под шифром РУС- (радиоулавливатель самолетов) РЛС была принята на вооружение войск ПВО.
Разработка, регулировка, испытания первых двух образцов РЛС “Редут” проводились под руководством и при непосредственном участии А.Б Слепушкина. Разработку аппаратуры для передающей машины возглавлял Л В Леонов, приемной машины —С П Рабинович. Активно работали по общим вопросам P.C. Буданов, В. Ф. Шумских, И. И. Вольман, по блокам и системам — Ю. К. Адель, Н. Г. Коваленок, С.П Рабинович, Л.В Леонов, Д.С. Михайлович, В. В. Самарин, В. С. Овнанян, М. 3. Мальцев. Конструкторские работы велись И. Т. Зубковым, Е.М. Ромашовым, С. П. Заворотишевым и многими другими сотрудниками.
В соответствии с постановлением Комитета Обороны при СНК СССР от 27 декабря 1939 года НИИ-20 было поручено изготовить до 1 января 1941 года и сдать Наркомату Обороны 10 комплектов РЛС “Редут” (РУС-2). Во время испытаний институтом было внесено значительное количество усовершенствований в РЛС. К 10 июня 1941 года все десять комплектов заказчику были сданы Регулировочно сдаточной группой руководил С.П. Рабинович. В группе работали: В. В. Тихомиров, Е.И.Алейников, М.З. Мальцев,
Институт продолжал работать над главной проблемой созданием одноантенной РЛС. И решение было найдено. В своей заявке на изобретение от 5 февраля 1941 года сотрудник НИИ-20 Д.С. Михайлевич указывал, что предлагаемый им метод построения одноантенной РЛС основан на использовании свойств четвертьволновой линии, подключение передатчика к двухпроводному фадеру, применение электрических разрядчиков (РБ-2) обеспечивало автоматическое переключение антенны на передачу или прием, блокирование цепей приемника от мощных ВЧ импульсов передатчика. Реализация этого предложения дала возможность создать одноантенный вариант РЛС “Редут-41”. Такое решение позволяло отказаться от необходимости синхронного вращения антенн, вращения специальных кузовов со сложными подкузовными устройствами. Предложение обеспечивало массу удобств при эксплуатации РЛС. Теперь можно было использовать обычные стандартные кузова и узлы аппаратуры, применяемые в различных станциях: передвижных, стационарных, корабельных. Была разработана новая схема передающего устройства, в которой применены новые экономичные генераторные лампы, новая схема генерирования импульсов на тиратроне, смещение на сетку генераторных ламп с помощью гридлика. Это позволило значительно сократить массу и габариты аппаратуры, снизить анодное напряжение на генераторных лампах и уменьшить рентгеновское излучение.
Опытный образец был испытан в боевых условиях в 1941 году. Серийное производство РЛС “Редут-41” под тем же названием “РУС-2” было начато в том же году на заводе № 208. 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. Это был трудовой подвиг коллектива института. Сотрудники работали недоедая, недосыпая, в тяжелых производственных и бытовых условиях. Крупными сериями РЛС “РУС-2 с” (“Пегматит-2 м”) выпускались заводами № 339, 703, 252. Даже в 1942 году опытное производство НИИ-20 продолжало выпускать РЛС “Пегматит-2 м”.
В 1940 году НИИ-20 было выдано задание на разработку РЛС для кораблей ВМФ. В том же году РЛС “ Редут— К” была изготовлена и в апреле 1941 года начался ее монтаж на крейсере “Молотов”. Исключительно интересно описывает в своих воспоминаниях создание и монтаж РЛС “Редут-К” один из ведущих специалистов НИИ-20 В.А.Сивцов. Вначале чины из высшего командования ВМФ были против “порчи” боевого корабля “нашими научными экспериментами”. Однако командир крейсера “Молотов” капитан первого ранга Ю. К.Зиновьев взял на себя ответственность “за эксперимент” и добился отмены запрета высшего командования. Прошли большие учения Черноморского флота В ходе учения, как вспоминает В А.Сивцов, крейсер “Молотов” получил большие преимущества. По нашей радиолокационной информации о координатах обнаруживаемых надводных целей (до 50 километров) разгадывались маневры участвующих в учениях кораблей... Началась Великая Отечественная война. Наша активная работа на РЛС “Редут — К” в Севастополе, Туапсе, Поти во время боевых действии продолжалась. ...На дальности 120 — 130 километров появлялась отметка от приближающихся самолетов. Мощный огонь с суши и с кораблей То один, то другой самолет попадал в лучи прожекторов и тут же к нему тянулись пунктиры трассирующих снарядов. Черноморский флот получил дополнительно две РЛС “РУС-2”, а затем и “Пегматиты”.
После окончания войны наступило время, когда радиолокация должна была сделать принципиально новый шаг в своем развитии. РЛС, разработанные до начала войны и во время войны, использующие длинноволновый диапазон, успешно выполнившие свою задачу по основным своим характеристикам, уже не могли соответствовать новым требованиям по дальности действия и точности определения координат, что было характерно для РЛС при использовании метровых волн. Нужны были принципиально новые технические решения, выполнение которых могло быть осуществлено при использовании для РЛС сантиметрового и дециметрового диапазона волн, что подтверждалось рядом исследований, в том числе экспериментальных, а также мировой практикой.
В 1946 году в координационном комитете № 3 при Совете министров СССР под научно — техническим руководством академика А.И.Берга, членкора (впоследствии академика) А.Н.Щукина и министра электронной промышленности А.И.Шокина был разработан Государственный план развития важнейших радиолокационных разработок с четкой специализацией научно — исследовательских институтов и конструкторских бюро, привлекаемых к этим разработкам. НИИ-20, к тому времени снова прочно обосновавшийся в Москве и имеющий солидный опыт по разработке и внедрению в войска различных типов РЛС в метровом диапазоне волн, был специализирован по разработке наземных радиолокационных систем дальнего обнаружения и наведения истребителей. Институт был привлечен к разработке комплексного проекта двухлетнего Государственного плана работ в области радиолокации. На НИИ-20 возлагалось выполнение двух крупнейших опытно — конструкторских работ — разработка стационарной РЛС “Обсерватория” (П-50), предназначенной для дальнего обнаружения самолетов противника и наведения истребителей в системе противовоздушной обороны объектов государственного значения, и разработка подвижной РЛС “Перископ” (П-20), предназначенной для обнаружения самолетов противника и наведения на них истребительной авиации. По сравнению с РЛС военного времени, использующими длинноволновый диапазон волн, к РЛС “Обсерватория” и “Перископ” были предъявлены весьма жесткие по тому времени тактические и эксплуатационные требования, которые могли быть выполнены только при применении других, более коротких волн. Для этих РЛС был выбран сантиметровый диапазон волн, применение которого требовало построение РЛС на новых технических принципах. 44 45 К слову сказать, выбор этих диапазонов положил начало использованию сантиметрового и дециметрового диапазонов' волн для всех наземных РЛС, разрабатываемых впоследствии в нашем институте.
В это время (1946 и 1947 годы) в распоряжении института появилось много зарубежных материалов, свидетельствующих об успехах радиолокационной техники за рубежом, в особенности в США. Появилась так называемая “Массачусетская серия” — более 10 переводных книг, в которых подробно излагались основные сведения об уровне развития радиолокационной техники того времени и были описаны наземные РЛС дальнего обнаружения, в том числе трехкоординатные РЛС кругового обзора, использующие сантиметровый диапазон. Уже после выбора функциональной схемы и конструктивного облика РЛС “Обсерватория” выяснилось, что среди американских РЛС имеется аналог — стационарная РЛС AN/CPS — 6, параметры которой и конструкция антенны близки к параметрам и конструкции, заданным в ТТЗ для РЛС. Это лишний раз показало правильность наших решений по построению станции, что было очень важно, поскольку мы приступили к построению принципиально новых РЛС. Здесь следует обратить внимание нашего читателя на то, что основной облик новых РЛС сохранился на многие годы, являясь как бы прообразом для РЛС последующих поколений, куда вносились различные усовершенствования, изменялась конструкция и внешний вид антенн. Так продолжалось до появления фазированных решеток, резко изменивших внешний вид РЛС.
РЛС “Обсерватория” и “Перископ”, несмотря на различные способы тактического использования, базировались в основном на однотипной аппаратуре. Антенные устройства обеих РЛС были построены по методу V луча для измерения высоты целей. Таким образом, эти РЛС являлись трех координатными. Такой метод построения РЛС в то время 46 был оправдан, поскольку радиолокационная техника тогда не располагала другими техническими возможностями (например, парциальное построение антенн). Обе РЛС, согласно их назначению и построению, существенно отличались по излучаемой мощности, дальности и верхней границе обнаружения. РЛС “Обсерватория” по сути являлась радиолокационным узлом, в состав которого помимо РЛС входила радиоретрансляционная линия для передачи радиолокационной информации в объекты государственного значения. РЛС позволяла обнаруживать бомбардировщики на дальности до 400 км при верхней границе обнаружения до 16 км.
Подвижная РЛС “Перископ” позволяла обнаруживать самолеты с дальностью до 200 км при высоте до 13 км. Возможность ее быстрого передислоцирования представляла большое преимущество перед стационарной РЛС “Обсерватория”. Следует обратить особое внимание на то, что на обе РЛС по тому времени были заданы (и были выполнены) высокие точности определения координат ±500 м по дальности, ±0,5° по азимуту и 400 м по разрешению. Для того, чтобы добиться этого, в антенные устройства обеих РЛС в процессе их выпуска пришлось вносить существенные конструктивные изменения. При разработке обеих РЛС институту пришлось преодолевать большие технические трудности при освоении новых диапазонов, при почти полном отсутствии радиоизмерительной техники. Нужно было разработать и освоить мощные 1000 кВт магнетроны, используемые в основном в наклонных каналах РЛС системы V луча. Трудности удалось преодолеть благодаря дееспособному коллективу разработчиков, возглавляемых главными конструкторами А.М.Рабиновичем (РЛС “Обсерватория”) и Л.В.Леоновым (РЛС “Перископ”). Обе РЛС были разработаны в предельно короткие сроки. Уже в 1950 году РЛС “Перископ” успешно прошла все 47 испытания и сразу же была запущена в серийное производство на заводе № 37 НКАП, под шифром П-20. Станция выпускалась большой серией. Опытный образец РЛС “Обсерватория” в конце 1950 года прошел государственные испытания. РЛС изготавливалась в сравнительно небольших количествах под шифром П-50 и устанавливалась на стационарных пунктах войск ПВО по мере строительства на этих пунктах необходимых сооружений.
В 1950 году по ТТЗ ГАУ была поручена разработка новой РЛС “Тополь-2” в сантиметровом диапазоне. Эта РЛС разрабатывалась на конкурсной основе с ленинградским вариантом РЛС (“Тополь-1”) и была предназначена для работы в частях ВНОС, ВВС ИА ПВО и ДА для обнаружения и наведения самолетов истребительной авиации и в частях зенитной артиллерии для данных целеуказания. Предполагалось, что радиолокационный комплекс (РЛК) “Тополь-2” в своем составе будет иметь радиовысотомер, что позволяло при совместной работе дальномерных и высотомерных частей комплекса измерить все три координаты пели. По сравнению с ранее разработанными РЛС (например, использующими V луч) по точности и энергетическим характеристикам это было заметным достижением в области радиолокации.
Разработка опытного образца дальномера “Тополь-2” была успешно проведена коллективом разработчиков под руководством главного конструктора В.А.Сивцова. Несколько ранее под его руководством в институте разрабатывался радиолокационный высотомер “Конус" с основным назначением измерения высоты целей, обнаруженных дальномером РЛС. Испытания показали существенные преимущества нашего радиолокатора по основным характеристикам перед РЛС “Тополь-1”, которая была разработана в Ленинграде. Однако, несмотря на отличные качества опытного образца “Тополь-2”, в серию он не был рекомендован в связи с тем, что к этому времени появились требования эффективных средств защиты РЛС от пассивных помех и по введению в РЛС, как органической ее части, когерентно — импульсной аппаратуры защиты от пассивных помех. Это не было предусмотрено в ТТЗ на РЛС.
Вместе с тем судьба высотомера “Конус” (шифр ПРВ-10) оказалась удачнее. Он с успехом применялся в совместной работе с РЛС “Перископ” и дальномерами П-25, П-35, разработанными позднее на ЛЭМЗ при участии института на базе РЛС “Перископ” и с использованием более совершенной элементной базы. Радиовысотомер “Конус” мог также работать автономно. Для дальномеров П-25 и П-35, измеряющих азимут и дальность цели, “Конус” оказался весьма кстати для определения высоты целей, обнаруженных дальномерами. Он был принят для крупного серийного производства и, несмотря на отсутствие в нем специальных средств помехозащиты, был хорошо принят в войсках и использовался там долгое время, имея по сравнению с дальномерами более высокий потолок обнаружения целей
... институт получил Правительственное задание по созданию радиолокационного комплекса (РЛК) “Кама” для стационарных локационных узлов с целью обеспечения защиты крупных промышленных административных центров страны на ближних рубежах. Были заданы предельно короткие сроки разработки, исходя из международной ситуации. РЛК “Кама” состоял из дальномеров и высотомеров, работающих в сантиметровом диапазоне волн, измеряющих все три координаты цели, способные создать беспровальную зону обнаружения вокруг охраняемой территории. Разработка РЛК и испытания его на местах дислокации были осуществлены всего за три года. Уже в 1953 году исполнительные оконечные комплексы получали от РЛК всю необходимую радиолокационную информацию, и вся система удачно функционировала многие годы до замены их более совершенными РЛС. Разработка РЛК “Кама” проводилась под руководством главного конструктора Л.В Леонова и его заместителей Б.П.Лебедева, С.Н.Гарнова, П.П.Петрова, В.Ф Шумских, Л.В.Шульгина, А.Р.Вольперта, Л.В.Крауса и В.Г.Кононова. Предельно короткие сроки разработки — заслуга большого коллектива разработчиков, имеющих высокие профессиональные навыки, полученные при разработке РЛС “Обсерватория”, “Перископ” и ряда других работ.
Нелишне вспомнить, что при полевых испытаниях РЛК “Кама” в составе оконечного радиолокационного узла мы впервые столкнулись с явлением электромагнитной совместимости РЛК “Кама” с РЛС “Обсерватория”, расположенной в 12 км от узла. Излучение “Камы” выводило из строя входные элементы (смесители) приемных устройств этой РЛС. На входе приемных устройств РЛС “Обсерватория” были установлены лампы бегущей волны (ЛБВ), свойства которых по затуханию сильного сигнала позволили успешно устранить это явление. Впоследствии установка ЛБВ на входе РЛС стала обязательным требованием для всех наземных РЛС вплоть до появления полупроводниковых средств защиты в РЛС последующих поколений.
Вся работа, связанная с использованием ЛБВ в РЛК “Кама” и впоследствии в других РЛС, была проделана под руководством А.В.Вайсблата и он по праву считается организатором и исполнителем этих работ. Таким образом, в течение первого десятилетия после начала разработки РЛС в сантиметровом и дециметровом диапазонах волн в арсенале средств отечественной радиолокации появились разработанные в нашем институте несколько типов радиолокаторов, дальномеров и высотомеров, а также трехкоординатных РЛС с измерением высоты методом V луча. Эти РЛС в 50-х годах и позднее, вплоть до появления РЛС, разработанных на новых технических решениях, составляли в радиотехнических войсках ПВО и в ВВС основные радиолокационные средства боевого режима дальнего обнаружения и наведения. Для работы в дежурном режиме использовались тогда в основном РЛС метрового диапазона типа П-12, П-14, разработанные в Нижегородском КБ.
Ещё во время войны было известно о широком применении противорадиолокационных помех, нарушающих работу РЛС. Кроме того, при работе РЛС постоянно сталкивались с помехами, создаваемыми метеофакторами и местными предметами. Над решением проблемы защиты РЛС от пассивных помех в то время активно работал Ю.Б. Кобзарев. В 1945 году он получил авторское свидетельство на когерентно — импульсный метод борьбы с пассивными помехами. В 1949 году при появлении Ю. Б. Кобзарева в институте вопросы применения когерентно — импульсной техники в радиолокационных станциях обретают конкретную форму. В 1951 году под его руководством, а также Л.Н.Кислякова, проводится фундаментальная научно — исследовательская работа “Стекло”, в процессе выполнения которой образовался коллектив работников, специализирующийся в этой области радиотехники. Главной целью этой работы была разработка методов, обеспечивающих наблюдение целей на фоне помех, сигналы от которых существенно больше, нежели сигналы от цели, т.е. при превышении помехой величины сигнала, еще возможно было бы обнаружение (и проводка) цели с требуемой вероятностью.
Удачные эксперименты, полученные на РЛС “Перископ”, куда была установлена когерентно — импульсная аппаратура, позволили применить ее при разработке мобильной дециметровой РЛС “Тропа” для обнаружения низколетящих целей в системе войсковой ПВО. Главным конструктором РЛС “Тропа” был Б.П.Лебедсв, во время войны участвовавший в разработке РЛС метрового диапазона волн для морского флота. РЛС “Тропа” была первой массовой станцией ПВО, в которой для защиты от помех была применена когерентно импульсная техника. В РЛС была также предусмотрена зашита от активных помех путем быстрой перестройки частоты, был введен режим накопления импульсов, обеспечивающий большую контрастность изображения полезных сигналов на индикаторе. РЛС “Тропа” в то время весьма удачно решала проблему обнаружения низколетящих целей на высотах от 100 до 6000 м, где можно было обнаружить цель на дальности до 100 км и более. В РЛС “Тропа” было введено много различных и весьма важных улучшений, но характерным является то, что отныне разработка любой РЛС по основным параметрам предусматривала наличие в ней аппаратуры защиты от пассивных помех, поскольку она являлась органической принадлежностью станции.
РЛС “Тропа” была принята на вооружение в 1955 году (шифр П-15), ее производство было развернуто на Муромском и Ульяновском радиозаводах. Благодаря удачной конструкции РЛС, и в особенности ее антенного устройства (разработал антенну А.Р.Вольперт), она выгодно отличалась от других, ранее разработанных РЛС и очень скоро завоевала большую популярность в войсках. Выпускалась большой серией.
Основные рекомендации, полученные в результате НИР “Стекло” и проверенные на практике в РЛС “Тропа”, были использованы в следующей опытно — конструкторской работе института — разработке помехозащищенного радиовысотомера “Вершина” в сантиметровом диапазоне волн, необходимость которого, в свете растущих требований к радиолокационным средствам в войсках, была очевидной. Высотомер “Конус”, не имея средств помехозащиты, не отвечал новыми задачами. Кроме введения в высотомер “Вершина” средств защиты от пассивных помех и перестройки рабочей частоты, основные энергетические и точностные характеристики в новом радиовысотомере согласно ТТЗ и по сравнению с “Конусом”, были существенно улучшены. Вместо ртутных линий задержки, примененных в РЛС “Тропе”, в СДЦ “Вершины” были применены потенциолоскопы, значительно улучшившие характеристики защищенности станции от пассивных помех. Словом, радиовысотомер “Вершина” был разработан на высоком техническом уровне, не уступая зарубежным аналогам.
Разработку опытного образца радиовысотомера “Вершина” возглавлял В.А.Сивцов, заместителями которого были А.Н.Григорян, М.3.Мальцев, Л.Н.Кисляков, М.Г.Фирдман. Сравнительно высокие характеристики защищенности высотомера “Вершина” от пассивных помех были достигнуты путем преодоления значительных технических трудностей в сантиметровом диапазоне волн. Созданная СДЦ высотомера “Вершина” впоследствии нашла применение в других РЛС, например, в дальномерах РЛК “Алтай”.
Радиовысотомер “Вершина”, по сравнению с “Конусом”, имел большую дальность и содержал более совершенные средства сопряжения с РЛС кругового обзора и системами наведения и передачи данных. Эти качества высотомера предопределили его широкое применение в войсках как в сопряжении с другими РЛС, так и автономно. Он был принят на вооружение в 1961 году под шифром ПРВ-11 и его серийное производство первоначально было организовано на Лианозовском электромеханическом заводе в Москве, а затем в Запорожье. Этот радиовысотомер, если можно так выразиться, “прожил” долгую и плодотворную жизнь в войсках, исчисляемую десятилетиями, подвергался неоднократной модернизации, используя все лучшее, чем располагала радиолокационная техника тех лет. Последние его модификации до сих пор работают в войсках.
Первоначальная идея разработать на базе РЛС “Тополь-2” и радиовысотомера “Вершина” РЛС универсального применения для РТВ, ВВС и ВМФ (РЛС “Тополь- 3” и “Тополь-4”) не нашла дальнейшего развития и по инициативе института было предложено создать подвижной помехозащищенный радиолокационный комплекс с более высокими тактико — техническими характеристиками. Это было началом создания радиолокационного комплекса “Алтай” сыгравшего большую роль в отечественной радиолокации; задание на его разработку было выдано заказчиком институту в 1956 году. РЛК “Алтай” предназначался для обнаружения воздушных целей, наведения истребительной авиации и целеуказания зеиитно — ракетным комплексам в системе управления войсками ПВО и автономно. В состав комплекса “Алтай” входили четыре радиовысотомера “Вершина” для измерения высоты целей, обнаруженных двумя дальномерами. Это обеспечивало производительность комплекса (измерение трех координат) более чем по десяти целям, что ставило РЛК “Алтай” в разряд РЛС, по тому времени, с высокими тактическими возможностями.
Особый интерес представляла антенная система дальномеров, состоящая из двух развернутых на 180° хорошо сбалансированных антенн на каждой из двух кабин дальномеров, Вся перекрываемая зона по углу места обеспечивалась четырьмя антеннами дальномеров, формирующими столообразные и косекансные диаграммы направленности на нижних и верхних углах места. Помехозащищенность дальномеров от действия пассивных помех обеспечивалась СДЦ с двукратным вычитанием , построенной в основном на тех же технических принципах, что и в ПРВ “Вершина-2”, а от активных помех путем оперативной перестройки (смены) частот в каналах дальномеров. Кроме того, в дальномерные каналы комплекса были введены средства защиты от несинхронных и ответных помех. Работа комплекса, в зависимости от помеховой обстановки, могла осуществляться в амплитудном или когерентном режимах. Благодаря своим тактическим возможностям (большая дальность действия, помехозащищенность от пассивных и активных помех, возможность измерения трех координат одновременно по сравнительно большому числу целей) РЛ К “Алтай” являлся основной РЛС средних и больших высот в системе ПВО.
Следует заметить, что согласно принципу построения дальномеров РЛК, работающего в нижнем пределе дециметровых волн, в них были использованы передатчики с самовозбуждением, а антенны имели широкую диаграмму в вертикальной плоскости, что в совокупности ограничивало эффективность защиты от пассивных помех. В самом начале разработки РЛК “Алтай” главным конструктором был В.А Сивцов, но вскоре эта должность была возложена на С.Д.Смирнова, под руководством которого был создан опытный образец РЛК и проведены его испытания вплоть до принятия на вооружение в 1969 году под шифром П-80.
Серийное изготовление РЛК “Алтай’ осуществлялось на Правдинском электромеханическом заводе с постепенным ростом количества выпускаемых изделий (до 50 комплектов в год) с заводским шифром 1- РЛ 118. Значительная роль РЛК “Алтай” в РТВ ПВО и системах управления ЗРК базировалась на том, что технические возможности этого комплекса периодически возрастали в результате модернизаций, проведенных институтом совместно с КБ Правдинского завода. В 1964 году на 3-м году выпуска было проведено существенное улучшение его эксплуатационных характеристик (замена привода вращения, применение новой кабины дальномеров) (РЛК 1~Л~118 М2). Вскоре была проведена дополнительная модернизация по введению в РЛК пеленгационных каналов (1- РЛ-118 М и 1-РЛ-118 МС, главные разработчики И.М.Иноземцев и Я И.Левит). Для возможности использования РЛК “Алтай” в других системах управления была проведена доработка антенной системы по увеличению на 20 - 25% верхней границы обнаружения (НИР “Зона”, руководитель Смирнов С.А.) и дальности обнаружения за счет введения в тракт приемных устройств полестированной ЛБВ с высокой чувствительностью (1 РЛ 118 М3). Еще одна серьезная модернизация комплекса (пятая по счету) преследовала цели существенного улучшения выходных паметров станции за счет применения передатчика с независимым возбуждением и передающей цепочки с выходными каскадами на амплитронах (“Кабина-64”- РЛК 5Н87). В результате модернизации потолок обнаружения комплексом увеличивался на 35 — 40%, а дальность обнаружения - на 20 - 25%. В целом РЛК “Алтай” с его многочисленными модернизациями явился крупным достижением института в области радиолокационной техники.
Для обеспечения работы комплекса “Алтай” в тяжелых ветровых и атмосферных условиях институт совместно с НИИ резиновой промышленности и в/ч 14262 разработал радиопрозрачное укрытие (“Шалаш-2”). В результате успешных испытаний укрытия была изготовлена партия укрытий с индексом 5У91, которые могли быть использованы для защиты АПУ других РЛС, например, РЛС П-35. ОКР “Шалаш-А” велась под руководством A.C.Матвеева, Е.Л.Иванова и Е.И.Блох.
В РЛК “Алтай” с позиций конструирования представляют интерес приемо-передающая кабина с антенной системой (“Кабина-805”), установленная на унифицированной повозке КЛУ-10, а также ряд конструктивных и технологических приемов, позволяющих обеспечить высокую точность механических узлов станций без увеличения массы и жесткости. Прежде всего несколько слов о повозке КЛУ-10, разработанной Усть-Катавским заводом, которая получила повсеместное применение не только в РЛК “Алтай”, но и в других подвижных РЛС, имеющая в рабочем положении высокую жесткость, а опорно-поворотное устройство — высокую прочность. В конце 80-х годов по заданию нашего института повозка была модифицирована в части увеличения грузоподъемности примерно на 20% и получила новое наименование КЛУ-13. В РЛК “Алтай” применены зеркальные антенны, представляющие собой пространственные конструкции решетчатого типа, образованные системой металлических трубок. На кабине дальномера установлены две антенны, разнесенные относительно оси на 180°, чем достигается их аэродинамическое уравновешивание и весовая балансировка системы.
При производстве антенн внедрен плазменношаблонный метод, широко использованный в судостроении и авиации, и доведенный впоследствии до стадии типового технологического процесса. Прогрессивная технология сварки несущих каркасов зеркал в среде углекислого газа повысила качество сварных конструкций. Эти работы были проведены под научно- техническим руководством д.т.н. профессора Н.Ф. Попова, при активном участии ведущего инженера (впоследствии начальника отдела — лауреата Государственной премии СССР) Ю.Н. Барышева. Были проведены комплексные испытания изделия “805” в тяжелых ветровых и климатических районах для определения реальных аэродинамических нагрузок, прочности и деформативности АПУ.”Кабина-805” явилась исходной базой для развития экспериментальнотеоретических исследований по анализу воздействия на изделие аэродинамических, гололедных и других нагрузок, жесткости и показателей надежности при работе изделия в различных условиях эксплуатации.
Вопросы кардинального улучшения тактических и эксплуатационных параметров защиты РЛС от ПРР были проработаны в НИР “Газетчик” (руководитель Г.Р.Аванесов) с возможностью выключения РЛС на конечном пути полета ПРР, резкого уменьшения мощности ОУ, борьбы с современными ракетами типа “Харм” с возможностью “комплексирования” на борту ракеты. На основании результатов НИР “Газетчик” институту в 1986 году была поручена ОКР "Газетчик”, где в процессе разработки (главный конструктор Г.Р.Аванесов) были решены основные вопросы защиты РЛС от ПРР современных конструкций, в которых пассивная радиолокационная головка самонаведения комплексируется с тепловой или активной радиолокационной головкой самонаведения при использовании дешевого маломощного обнаружителя. Был разработан импульсно-доплеровскии обнаружитель (ДОР), обеспечивающий обнаружение ПРР и выдающий команды на включение РЛС, который может использоваться в сочетании с другими средствами защиты или автономно. В новом “Газетчике” имеется возможность применить активные средства маскировки путем создания облака дипольных помех.
Натурные испытания “Газетчика” дали хорошие результаты, и эта система защиты была рекомендована для серийного производства. Импульсно-доплеровский обнаружитель обслуживает круговую зону по азимуту и широкую зону по углу места. Он обнаруживает ПРР с расстояния, достаточного, чтобы своевременно выдать информацию па выключение излучения РЛС, обеспечивая высокую вероятность защиты станции. Путем незначительных доработок ДОР может быть использован для других РЛС, находящихся как в эксплуатации, так и в стадии разработки.
... наша практика создания информационных РЛС кругового обзора (КО) дальнего действия была всегда сопряжена с большими трудностями. От РЛС требовалось обеспечить большую зону обзора при высокой производительности и помехозащищенности — это неизбежно приводило к тому, что РЛС получалась сложной, дорогой и для своей разработки требовала много времени. Наряду с этим, “стратегия обороны”, воплощенная в то время у заказчика в доктрину ПВО, предусматривала преодоление налета потенциального противника использованием “тяжелых” многофункциональных РЛС. В качестве компромисса на практике радиолокационного обеспечения войск ПВО появились упрошенные РЛС, такие, как СТ-68-У, 22Ж6У и др. В этом была доля здравого смысла, поскольку такие решения позволяли находить выход “как- то”, и , хотя и не без трудностей, но все же обеспечивать задачи оборонного характера. Мы видим, что целью данного раздела является хотя бы вкратце пояснить взаимоотношения института и заказчика. Конечно, здесь я высказываю свою точку зрения, но убежден, что сложности, которые неоднократно возникали в институте в 70-х и 80-х годах,, не являлись результатом неправильного направления деятельности института и мало зависели от его руководства.
После этого, на мой взгляд, необходимого отступления, продолжим наш рассказ о том, что происходило в институте в конце 70-х годов и начале 80-х годов. Этот период времени отличался ростом повышенного интереса к созданию нового поколения твердотельных РЛС с фазированной антенной решеткой. В зарубежной литературе появились многочисленные теоретические и экспериментальные материалы о преимуществах использования ФАР по сравнению с зеркальными антеннами, повышения в связи с этим электрических характеристик РЛС, повышения их мобильности, производительности и надежности. Приводились данные о разработке фирмой General Electric РЛС AN/TPS-59 с ФАР для корпуса морской пехоты в дециметровом диапазоне волн и в твердотельном исполнении Сообщалось также о намерении фирмы Westinghouse переработать тогда весьма популярную РЛС AN/TPS-43, заменить в ней зеркальную антенну на ФАР (что впоследствии было сделано).
...
Это, конечно, не могло не сказаться на направлении деятельности ряда разработчиков нашего института. Однако эти работы вначале носили только прикладной характер. Вместе с тем, у нас появились вполне обоснованные мнения о возможности перехода на твердотельное построение РЛС, создания семейств унифицированных РЛС модульного построения; возникли новые подходы к решению вопроса о помехозащищенности РЛС от пассивных помех и ряд других идей. Первые серьезные намерения по переходу к принципиально новым поколениям РЛС следует отнести к началу 1975 года, когда Постановлением ЦК и Совмина на институт была возложена роль головной организации по проблемам и общетсхническим вопросам унификации РЛС и средств пассивной локации.
История разработки этой РЛС уходит в 60-е годы, когда институт начал заниматься вопросами обнаружения низколетящих целей. Очень важное значение для успешного создания этой станции оказала разработка РЛС СТ-68, проведенная в 70-е годы. Оказалось, что наиболее целесообразным было создание высокомобильной РЛС с твердотельным построением ряда ее узлов. РЛС могла бы полностью заменить серийную РЛС П-19, используемую в войсках для контроля воздушного пространства, определение дальности и азимута малоразмерных целей, в том числе летящих на предельно малых высотах на фоне интенсивных отражений от подстилающей поверхности местных предметов и метеообразовапий. В построении этой РЛС имеются особенности, выгодно отличающие ее от РЛС П-19, например: блочно-модульное построение аппаратуры основных систем, применение полностью твердотельного передатчика, использование современной цифровой системы с сжатием сигналов, наличие трехканальной системы СДЦ с управляемой полосой режекции, встраивание высокодостоверной автоматизированной системы контроля и диагностики. РЛС может работать с штатной антенной с высотой фазового центра 7м и установленной на перевозимой высотной опоре 50 м. РЛС состоит из двух транспортных единиц и выносного на расстояние до 30 м рабочего места оператора для дистанционного управления работой станции.
Штатная (двухзеркальная) антенна формирует однолучевую диаграмму направленности с шириной луча по азимуту 4° и по углу места в 90°. Передатчик РЛС, содержащий 73 выходных транзисторных модуля позволяет сохранять параметры РЛС при выходе из строя до 15% модулей. Создание РЛС не обходилось без трудностей, много усилий потребовалось для разработки передатчика, решения проблемы работы в ближней зоне с использованием видоизмененного зондирующего импульса, доведения (на полигоне) уровня боковых лепестков до приемлемых норм. К особой заслуге разработчиков РЛС во главе с В В. Копейкиным (позднее его заменил С.Н. Степанов) нужно отнести смелое использование последних достижений радиолокационной техники, в частности цифровых методов обработки сигнала с применением ЭВМ в основных процессах работы РЛС.
Опыт, полученный в результате эксплуатации большого числа РЛС “Каста2-1” в войсках показал, что эта РЛС проста и удобна в работе с расчетом всего из двух человек, обладает высокой степенью подавления отражений от местных предметов (до 53дБ), имеет высокую надежность работы (до 360ч), быстро разворачивается и включается в боевой режим. Словом, в парке РЛС ПВО появилась станция, которая не только успешно заменяет РЛС П-19, но и удачно дополняет более дорогую РЛС боевого режима СТ-68У. В активе института появилась РЛС, которая имеет в себе большие возможности для последующего совершенствования станций и как показала практика может служить прототипом для ряда РЛС межвидового применения, в том числе и специального назначения для горных труднодоступных районов и т.д.
Создание РЛС “Каста2-1” и ее победный марш по территории нашей страны были несомненной удачей института на фоне многолетней задержки в работе по оснащению войск ПВО современной радиолокационной техникой. Однако, вследствие быстрого совершенствования средств воздушного нападения, становится необходимым появление в арсенале ПВО станций этого типа с характеристиками, способными решать более сложный круг задач. Это следует из назначения РЛС “Каста2-2”, которая должна осуществлять контроль воздушного пространства, определять дальность, азимут, эшелон высоты полета и трассовые характеристики воздушных объектов-самолетов, вертолетов, дистанционно-пилотируемых летательных аппаратов и крылатых ракет, в том числе летящих на малых и предельно малых высотах, на фоне интенсивных отражений от подстилающей поверхности, местных предметов и метеообразований. Кроме того, РЛС “Каста2-2” должна легко адаптироваться для использования в различных системах гражданского и военного назначения.
Эта РЛС является первой отечественной РЛС дежурного режима, обеспечивающей автоматизированное обнаружение, автозахват и автосопровождение не менее 30 низколетяших целей и автоматическую передачу их в вышестоящее звено управления. Указанные возможности обеспечиваются использованием высокопроизводительной ЭВМ, созданной на базе микропроцессорных устройств, что придает этой РЛС свойства, характерные для РЛС высокого класса. Разработка этой станции осуществлялась с использованием современных технических решений. Ее приемопередающая аппаратура построена по схеме с внутренней когерентностью. В РЛС применен многоканальный транзисторный передатчик, в котором использованы высоконадежные мощные транзисторы, формирующие сложные сигналы и обеспечивающие выходную импульсную мощность около 6 кВт. РЛС построена по блочно-модульному принципу на элементной базе III-IV поколений, что в сочетании с использованием методов цифровой обработки радиолокационной информации позволяет получать высокие стабильные характеристики при низких расходах на эксплуатацию и не высокие требования к обслуживающему персоналу.
По сравнению с ее предшественницей она, за счет подъема фазового центра антенны до 14 м, имеет повышенную дальность обнаружения. Применение специально-разработанной антенны, формирующей двухлучевую диаграмму направленности в сочетании с двухканальпым приемным устройством позволяет выдавать данные о эшелонах высоты цели. Институту удалось достичь высокой надежности РЛС примерно 1000 ч на один отказ и обеспечить непрерывную работу в течение 20 суток. В РЛС достигнута высокая степень подавления отражений от местных предметов (до 54 дБ). Для передачи информации РЛС набольшие расстояния (до 50км) в ней используется радиоканал Р-173М. РЛС “Каста2-2” высокомобильная, состоит из трех транспортных единиц, развертывается за 20 минут.
История прогресса передающих устройств от одного поколения РЛС к другому во многом определяется совершенствованием импульсных модуляторов (ИМ), которые являются одной из основных составных частей РПДУ; при этом следует заметить, что все разработанные в институте до настоящего времени радиолокаторы являются импульсными, в которых зондирующий импульс формируется в модуляторе. Простейшие импульсные модуляторы, разработанные для передатчиков РЛС, 40-х и начала 50-х голов использовали искусственные линии (ИЛ). Модуляторы имели высокий КПД и приемлемые массогабаритные характеристики, по к форме импульса повышенные требования не предъявлялись. В середине 60-х годов, когда стало практиковаться “сжатие” импульса, возникли требования к форме импульса с минимальной величиной наложенных колебаний па вершине импульса. Исследования по этим вопросам проводились автором цитируемой статьи и отражены в ряде публикаций, а также в книге С.И. Евтянова и Г.Е. Рсдькина (“Импульсные модуляторы с искусственной линией”. Радио и связь, 1993.).
В конце 60-х и начале 70-х годов в связи с возросшими требованиями к коэффициенту подавления пассивных помех возникли требования к стабильности параметров от импульса к импульсу. Задача повышения стабильности импульсов была решена Г.Е. Редькиным и Л.И. Шумаковым путем совместной работы выпрямителя и импульсного модулятора. Несколько позднее при использовании в РПДУ СВЧ клистронов с управляемым электродом, БД. Ивановым, Н.Н. Даниловым и Г.Е. Редькиным была разработана и применена новая схема ИМ с комбинированным (индуктивным и емкостным) накопителем энергии. Эти исследования приведены в НИР “Импульс”. В 1982-1983 годы в связи с появлением мощных СВЧ транзисторов в отделе передающих устройств института были разработаны с НИИ “Пульсар” к 50 ваттному СВЧ транзистору согласующие устройства для его использования в широкой полосе частот РЛС “Гамма-Д”. Позднее на этом транзисторе был разработан второй передатчик для РЛС “Каста”, в отличном от РЛС “Гамма-Д” диапазоне частот.
Отметим некоторые особенности построения и применения радиопередающих устройств в ряде РЛС, разработанных в разное время в институте. В РЛК “Алтай”, в двух кабинах дальномеров работали четыре передатчика (по два в каждой кабине) Импульсные модуляторы для них были размещены в отдельном прицепе. Стоит вспомнить, что уже при серийном производстве этих станций из-за нарушения технологического процесса магнетроны излучали высокий уровень поразитной мощности, нарушающей работу местного гетеродина. Выпуск комплексов был остановлен, группе сотрудников Б.Л. Орехову, Г.Г. Гонтареву, Г.Е. Редькину удалось создать конусообразную насадку на катодную ножку магнетрона и уменьшить обратное излучение на ЗОдБ.
В начале 60-х годов после ряда модификаций РЛК ’’Алтай”, из которых основная касалась замены магнетрона на трехкаскадную амплитронную цепочку, предполагалась создать на базе этого комплекса трехкоординатную РЛС с измерением третьей координаты на “проходе”. Однако в соответствии с заданными ТТЗ разработка “переросла” в создание мощной многофункциональной РЛС “Машук”. Особенностью передающего устройства РЛС “Машук” является применение впервые в практике института передающей фазированной рупорной решетки, содержащей 64 выходных клистрона с средней излучаемой мощностью в 64 кВт. Г.Е. Редькину, Л.С. Одинцову, Г.Г. Гонтареву, Б.Л. Орехову, Г.Г. Соловьеву удалось сконструировать оригинальный “групповой” модулятор (ГМ), содержащей 42 отдельных импульсных модулятора, размешенных в трех прицепах; импульсные трансформаторы для повышения напряжения питания клистронов (в 8 раз) размещались рядом с клистронами в АПУ. Принцип группирования ИМ был также использован в РЛС СТ-68, “Десна” и др. В РЛС СТ-68 выходной каскад передатчика основного капала представлял ФАР, содержащую 72 СВЧ модуля в виде металлокерамических ламп. Второй передающий канал этой РЛС работал в квазинепрерывном режиме с передатчиком, состоящим из усилительной цепочки с выходным каскадом на клистроне. Модуляторы для этой РЛС разработали Б Д. Иванов, Г Е. Редькин и В.В. Чулков. В РЛС “Десна” усилительная цепочка состояла из двух каскадов на ЛБВ и мощного клистрона. Импульсный модулятор для выходного каскада был групповым, содержащим десять отдельных модуляторов. Несмотря на то, что разработка рабочей документации была передана Правдинскому КБ, заданные технические решения по разработке РПДУ для РЛС “Десна” сохранились при разработке станции, которая теперь выпускается в серии.
В истории разработок мощных импульсных модуляторов сохранились сведения о разработке тиристорных модуляторов для РЛС “Программа-2”. Трудности выполнения этой работы заключались в необходимости разработки совершенно новой элементной базы для создания мощных импульсных тиристоров. Нужно было создать мощные тиристоры на большие напряжения, мощностью примерно до 400 кВт. Эти проблемы были удачно разрешены путем совместной работы наших разработчиков и специалистов Министерства электротехнической промышленности. Специалисты нашего института принимали активное участие в совместной работе с другими институтами электронной промышленности по разработке ЭВП для РЛС “Машук”, СТ-68 и РЛК “Алтай” при его модернизациях. Позднее при разработке семейств РЛС “Гамма” и “Каста”, нельзя уменьшить роль наших специалистов при создании СВЧ транзисторов для сантиметрового диапазона, которые в перспективе могут заменить ЭВП в РЛС этого диапазона. В этих работах особую активность проявили В.Н. Дронин, А.М. Троянов и Г.Е. Редькин и др.